便宜且不含金属的用于网格规模储能的有机氧化还原液流电池(ORBAT)

摘要

液流电池包括正电极、正电极电解质、负电极、负电极电解质和置于正电极与负电极之间的聚合物电解质膜。所述正电极电解质包括水和第一氧化还原对。所述第一氧化还原对包括第一有机化合物，所述第一有机化合物包括与第二部分共轭的第一部分。所述第一有机化合物在放电过程中被还原，而在充电过程中，第一有机化合物的还原产物被氧化成第一有机化合物。所述负电极电解质包括水和第二氧化还原对。第二对包括第二有机化合物，所述第二有机化合物包括与第二部分共轭的第一部分。第二有机化合物的还原产物在放电过程中被氧化成第二有机化合物。

主权项

一种液流电池，包括：正电极；包括水和第一氧化还原对的正电极电解质，所述正电极电解质在正电极上流动并接触正电极，所述第一氧化还原对包括第一有机化合物和所述第一有机化合物的还原产物，所述第一有机化合物包括与由式2所示的第二部分共轭的由式1所示的第一部分，所述第一有机化合物在放电过程中被还原：其中：Y₁和Y₂各自独立地为O或NR；和R为H或碳原子；负电极；包括水和第二氧化还原对的负电极电解质，所述负电极电解质在正电极上流动并接触正电极，所述第二氧化还原对包括第二有机化合物和所述第二有机化合物的还原产物，所述第二有机化合物包括与由式4所示的第二部分共轭的由式3所示的第一部分，所述第二有机化合物的还原产物在放电过程中被氧化成第二有机化合物：其中：Y₃和Y₄各自独立地为O或NR₁；和R₁为H或碳原子；以及置于所述正电极与所述负电极之间的聚合物电解质膜。