锌镍单液流电池正极及其制备和锌镍单液流电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种锌镍单液流电池正极，包括基底，于基底表面上原位生长或附着的组成材料为氢氧化镍的双层纳米管。所述双层管状纳米氢氧化镍材料是以氧化锌纳米管为模板，通过镍盐水解法制备而成。由该电池由于正极材料的特殊结构使其兼具超级电容器及锌镍单液流电池的特点，具有能量密度高、循环寿命长、成本低、结构及制造工艺简单的特点。
【专利说明】锌镍单液流电池正极及其制备和锌镍单液流电池【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单液流电池电极及制备领域，特别涉及一种锌镍单液流电池正极及制备领域。
技术背景
[0002]锌镍单液流储能电池是一种新型的低成本、高效率、环境友好型的液流储能电池，具有能量密度和电流效率高、装置简单易操纵、使用寿命长、成本低廉等优点，主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电、电动汽车等领域。
[0003]锌/镍液流电池只有一个电解液储罐，电解液是流动的锌酸盐碱性溶液，电池中不使用离子交换膜，通过电池腔内离子的自由流动与外电路电子的定向运动构成电流回路。电极反应方程式如下:
[0004]正极:
【权利要求】
1.锌镍单液流电池正极，其特征在于:包括基底，于基底表面上原位生长或附着的组成材料为氢氧化镍的双层纳米管。
2.根据权利要求1所述的正极，其特征在于:双层纳米管的内管直径为lO-lOOnm，外管直径为 120-300nm，管长为 10_200nm。
3.根据权利要求1或2所述的正极，其特征在于:所述的氢氧化镍双层纳米管，是指由氢氧化镍材料构成的同轴套管。
4.根据权利要求1所述的正极，其特征在于:所述基底为碳毡、石墨毡、碳纸或碳布的多孔导电碳材料。
5.一种权利要求1所述正极的制备方法，其特征在于:所述双层管状纳米氢氧化镍材料是以氧化锌纳米管为模板，通过镍盐水解法制备而成； 其中采用电化学沉积法于基底表面上制备氧化锌纳米管的条件为:0.1-2.0mol/L硝酸锌为电解液，温度30-50°C，电压20-40V，时间为l_30min ； 镍盐为0.l-3mol/L的硝酸镍，浸溃时间为Ι-lOmin，温度在30_60°C之间。
6.一种锌镍单液流电池，包括单电池或电池模块、电解液、储液罐、循环泵、循环管路，其特征在于:电池模块是由二节以上单电池连接而成的电池模块； 所述单电池是采用权利要求1-4中任一项所述正极组装的单液流电池；其中单电池包括正、负极端板、正极、负极； 电池充电时，电解液经由循环泵从储液罐输送至正、负极，正极首先进行双层充电过程，而后进行氧化反应；放电时，正极发生还原反应，而后进行双层放电过程。
7.根据权利要求6所述的锌镍单液流电池，其特征在于:所述负极为碳毡、石墨毡、碳纸、碳布或泡沫金属的沉积型电极；电解液为碱性锌酸盐电解液5-12mol/L。
【文档编号】H01M4/86GK103579628SQ201210260050
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】张华民, 赖勤志, 程元徽 申请人:中国科学院大连化学物理研究所