CN107895808A - 液流电池 - Google Patents

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CN107895808A
CN107895808A CN201710647052.1A CN201710647052A CN107895808A CN 107895808 A CN107895808 A CN 107895808A CN 201710647052 A CN201710647052 A CN 201710647052A CN 107895808 A CN107895808 A CN 107895808A
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liquid
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成山穗奈美
大冢友
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Abstract

现有技术中，期望实现具有高的放电电位的液流电池。本公开提供一种液流电池，其具备：溶解有第1电极介体的第1液体；浸渍于所述第1液体的第1电极；浸渍于所述第1液体的第1活性物质；以及使所述第1液体在所述第1电极与所述第1活性物质之间循环的第1循环机构，所述第1电极介体包含四硫富瓦烯衍生物，在所述四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位链状键合有取代基。

Description

液流电池
技术领域
本公开涉及液流电池。
背景技术
专利文献1公开了一种氧化还原液流电池系统，其具有含氧化还原介体的能量存储器。
在先技术文献
专利文献1：日本特表2014-524124号公报
发明内容
本发明要解决的课题
现有技术中，期望实现具有高的放电电位的液流电池。
解决课题的手段
本公开的一个实施方式的液流电池，具备：溶解有第1电极介体的第1液体；浸渍于所述第1液体的第1电极；浸渍于所述第1液体的第1活性物质；以及使所述第1液体在所述第1电极与所述第1活性物质之间循环的第1循环机构，所述第1电极介体包含四硫富瓦烯衍生物，在所述四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位以链状方式键合有取代基。
发明的效果
根据本公开，能够实现具有高的放电电位的液流电池。
附图说明
图1是表示实施方式1中的液流电池1000的大致结构的框图。
图2是表示可用作第1电极介体111的四硫富瓦烯衍生物的电位的测定结果的图。
图3是表示实施方式2中的液流电池2000的大致结构的示意图。
图4是表示实施方式3中的液流电池3000的大致结构的框图。
图5是表示可用作充电介体121的稠合芳香族化合物的电位的图。
图6是表示可用作放电介体122的稠合芳香族化合物的电位的图。
图7是表示实施方式3中的液流电池3000的能量密度的推算结果的图。
图8是表示实施方式4中的液流电池4000的大致结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1中的液流电池1000的大致结构的框图。
实施方式1中的液流电池1000具备第1液体110、第1电极210、第1活性物质310和第1循环机构510。
第1液体110是溶解有第1电极介体111的液体。
第1电极210是浸渍于第1液体110的电极。
第1活性物质310是浸渍于第1液体110的活性物质。
第1循环机构510是使第1液体110在第1电极210与第1活性物质310之间循环的机构。
第1电极介体111包含四硫富瓦烯衍生物。
在四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位以链状方式键合有取代基。
根据以上的技术构成，能够实现具有高的放电电位、高的能量密度和长的循环寿命的液流电池。
即，根据以上的技术构成，通过在四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位键合有链状的取代基(吸电子取代基)，从而难以从四硫富瓦烯衍生物释放电子。由此，与不具有该取代基的四硫富瓦烯衍生物(例如3.2V vs.Li/Li+左右)相比，能够进一步提高充电电位和放电电位。因此，即使在使用平衡电位高的活性物质(例如3.5V vs.Li/Li+左右)作为第1活性物质310的情况下，也能够实现具有更接近该第1活性物质310的平衡电位的放电电位的介体。因此，能够实现具有更高的放电电位的液流电池。
另外，根据以上的技术构成，能够实现利用活性物质，并且不使活性物质本身循环的结构的液流电池。因此，作为第1活性物质310，例如可以使用充放电反应中高容量的粉末活性物质。由此，能够实现高的能量密度和高的容量。
另外，根据以上的技术构成，能够不使粉末活性物质本身循环，仅使溶解有第1电极介体111的第1液体110循环。因此，能够抑制由粉末活性物质导致的配管等的堵塞等情况的发生。因此，能够实现循环寿命长的液流电池。
再者，在实施方式1的液流电池1000中，四硫富瓦烯衍生物可以是由下述通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物。
在通式(1)中，X为氧原子、硫原子、氮原子、硒原子或碲原子，并且，R1、R2、R3和R4分别独立地为选自链状饱和烃、链状不饱和烃、环状饱和烃、环状不饱和烃、苯基、氢原子、羟基、氰基、氨基、硝基、亚硝基之中的至少一种。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高的放电电位的液流电池。
再者，烃可以包含选自氧原子、氮原子、硫原子、硅原子等之中的至少一种。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，由通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物，可以在X的位置键合有选自硫原子、氮原子、氧原子之中的至少一种吸电子基团。
根据以上的技术构成，由于存在吸电子原子，从而能够实现具有更高的放电电位的液流电池。特别是在X的位置键合有硫原子的情况下，能够实现具有更高放电电位的液流电池。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，由通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物，可以在R1、R2、R3和R4的位置具备直链状的取代基。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高放电电位的液流电池。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，由通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物中，在R1、R2、R3和R4的位置键合的取代基可以是CnH2n+1(n是满足1≤n≤4的整数)。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高放电电位的液流电池。另外，能够抑制在n≥5的四硫富瓦烯衍生物(特别是取代基仅由链状饱和烃构成的情况)中伴随熔点上升而发生的溶解性的降低的情况。即，作为在R1、R2、R3和R4的位置键合的取代基，通过使用具备-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH2CH2CH2CH3等的四硫富瓦烯衍生物，能够抑制对于第1液体110的溶解性的降低。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，在R1、R2、R3和R4的位置键合的取代基可以是具有支链的取代基。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高放电电位的液流电池。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，由通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物中，在R1、R2、R3和R4的位置键合的取代基可以包含选自硼、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、溴、碘之中的至少一种元素(非金属元素)。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高放电电位的液流电池。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，四硫富瓦烯衍生物可以是选自四(甲硫基)四硫富瓦烯、四(乙硫基)四硫富瓦烯之中的至少一种。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高放电电位的液流电池。
图2是表示可用作第1电极介体111的四硫富瓦烯衍生物的电位的测定结果的图。
准备在作为溶剂的碳酸亚丙酯中溶解有1M的电解质(LiBF4)的电解液。通过将1mM的图2所示的各化合物分别溶解于该电解液中，得到与图2所示的各化合物相对应的电解液。由各电解液、对电极(1×1cm的Pt箔)、工作电极(电化学测定用玻碳电极(φ6mm))和参比电极(银线(Ag/Ag+))，制作了与图2所示的各化合物相对应的电位测定用单元电池。使用各电位测定用单元电池，通过循环伏安(CV)测定，测定了图2所示的各化合物的充放电电位。图2中示出将所测定的充放电电位以锂金属基准换算而得到的电位(V vs.Li/Li+)。
四硫富瓦烯及其衍生物的氧化体显示芳族特性，呈现两阶段的氧化还原反应。因此，四硫富瓦烯及其衍生物可以单独一种用作充放电介体。第一阶段的氧化还原反应的平衡电位(第1氧化还原电位：E1(V vs.Li/Li+))成为放电介体的电位。第二阶段的氧化还原反应的平衡电位(第2氧化还原电位：E2(V vs.Li/Li+))成为充电介体的电位。
图2所示的各化合物之中，上述的实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物(具有链状的取代基的四硫富瓦烯衍生物)即四(甲硫基)四硫富瓦烯、四(乙硫基)四硫富瓦烯，与不具有链状的取代基的四硫富瓦烯相比，第1氧化还原电位E1(放电电位)更高。
液流电池的放电电位取决于正极侧的放电介体的电位。因此，只要是在比不具有环状的取代基的四硫富瓦烯(在3.2V附近具有放电电位)靠高电位测具有放电电位的、上述实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物(具有环状的取代基的四硫富瓦烯衍生物)，就能够实现具有更高的放电电位的液流电池。
再者，在实施方式1的液流电池1000中，第1电极介体111可以仅包含满足上述实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物的条件的一种四硫富瓦烯衍生物。
或者，在实施方式1的液流电池1000中，第1电极介体111可以包含满足上述实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物的条件的两种以上四硫富瓦烯衍生物。
如上所述，实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物具有第1氧化还原电位E1和第2氧化还原电位E2。
此时，第1活性物质310的平衡电位(V vs.Li/Li+)可以比第1氧化还原电位E1高，并且比第2氧化还原电位E2低。
根据以上的技术构成，通过使用具有比第1氧化还原电位E1高的平衡电位的(显示比第1氧化还原电位E1高的电位的)活性物质作为第1活性物质310，能够使实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物作为放电介体发挥作用。另外，通过使用具有比第2氧化还原电位E2低的平衡电位的(显示比第2氧化还原电位E2低的电位的)活性物质作为第1活性物质310使用，能够使实施方式1中的四硫富瓦烯衍生物作为充电介体发挥作用。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，第1活性物质310可以是由LixMyO2表示的金属氧化物。其中，M是选自Ni、Mn、Co之中的至少一种。x和y是任意的值。该金属氧化物在3.2～3.8V具有平衡电位。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，第1活性物质310可以是选自LiFePO4、LiMnO2、LiMn2O4、LiCoO2之中的至少一种。
在此，LiFePO4的平衡电位为3.5V vs.Li/Li+。此时，如果使用在比LiFePO4的平衡电位高的电位具有放电电位、并且在比LiFePO4的平衡电位低的电位具有充电电位的化合物作为第1电极介体111(充放电用介体)，则能够构成以LiFePO4为活性物质的介体型的正极。此时，LiFePO4的平衡电位与第1电极介体111的充放电位的电位差越少，充放电能量效率越好。例如，在第1电极介体111的放电电位比LiFePO4的平衡电位低、并且更接近LiFePO4的平衡电位的情况下，液流电池的放电电位更高。
因此，在使用LiFePO4作为第1活性物质310的情况下，通过使用四(甲硫基)四硫富瓦烯、四(乙硫基)四硫富瓦烯作为第1电极介体111，能够进一步提高液流电池的放电电位。即，该情况下，与使用不具有链状的取代基的四硫富瓦烯(在3.2V附近具有放电电位)作为第1电极介体111的情况相比，能够提高放电电位大约0.1V左右。
再者，作为第1活性物质310，可以使用固体的活性物质(例如粉末状的活性物质)。在将第1活性物质310以没有进行加工的粉末状态填充到罐中的情况下，能够使制造简化，并且减少制造成本。
或者，作为第1活性物质310，可以使用颗粒状(例如将粉末造粒的状态)的活性物质。在将第1活性物质310以颗粒状填充到罐中的情况下，能够使制造简化，并且减少制造成本。
或者，作为第1活性物质310，可以使用通过一般公知的粘合剂(例如聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺等)形成颗粒状的活性物质。
再者，第1活性物质310可以是不溶解于第1液体110的物质。由此，能够实现使第1电极介体111与第1液体110一起循环，但第1活性物质310不循环的结构的液流电池。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，第1液体110可以是选自碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、γ-丁内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)之中的至少一种。
另外，在实施方式1的液流电池1000中，第1液体110可以是将可用作上述第1液体110的材料作为溶剂的、包含电解质的电解液。该电解质(盐)可以是选自LiBF4、LiPF6、LiN(CF3SO2)2之中的至少一种。另外，该溶剂可以是介电常数高，并且与Li离子的反应性低，并且电位窗口在4V附近的溶剂。
再者，在实施方式1的液流电池1000中，可以设为第1电极210是正极，并且第2电极220是负极。
再者，如果使用电位相对高的电极作为第2电极220，则第1电极210也可成为负极。
即，可以设为第1电极210是负极，并且第2电极220是正极。
再者，在实施方式1的液流电池1000中，例如通过第1液体110与第1电极210接触，使第1电极介体111被第1电极210氧化或还原。
第1电极210可以是具有作为第1电极介体111的反应场发挥作用的表面的电极。
该情况下，作为第1电极210，可使用对于第1液体110稳定的材料(例如不溶于第1液体110的材料)。另外，作为第1电极210，可使用对于电极反应即电化学反应稳定的材料。例如，作为第1电极210，可使用金属(不锈钢、铁、铜、镍等)、碳等。
第1电极210可以是使其表面积增大了的结构(例如丝网、无纺布、表面粗糙化板、烧结多孔体等)。这样，第1电极210的比表面积增大。由此，能够更容易进行第1电极介体111的氧化反应或还原反应。
第2电极220可以是具备集电体和设置在集电体上的活性物质的结构。由此，例如能够使用高容量的活性物质。作为第2电极220的活性物质，可使用具有可逆地吸藏和释放锂离子的特性的化合物。
或者，第2电极220可以是锂金属。在使用锂金属作为第2电极220的情况下，容易控制作为金属正极的溶解析出，并且能够实现高容量。
再者，实施方式1中的液流电池1000可以还具备隔离部400。
隔离部400将第1电极210和第1液体110与第2电极220之间隔离开。
隔离部400可以是公知的二次电池所使用的微多孔膜(多孔体)。
或者，隔离部400可以是将玻璃纤维编织成无纺布的玻璃纸等多孔膜。
或者，隔离部400可以是具有离子传导性(锂离子传导性)的隔膜。例如，隔离部400可以是离子交换树脂膜(例如阳离子交换膜、阴离子交换膜等)或固体电解质膜等。
第1循环机构510是使第1液体110在第1电极210与第1活性物质310之间循环的机构。
根据以上的技术构成，能够使第1电极介体111与第1液体110一起在第1电极210与第1活性物质310之间循环。由此，能够更有效率地进行各材料之间的氧化反应和还原反应。
第1循环机构510例如可以是具备配管、罐、泵、阀等的机构。
作为第1循环机构510的具体的一例，可举出后述的实施方式2的结构等。
＜充放电过程的说明＞
以下，对实施方式1中的液流电池1000的充放电过程进行说明。
另外，具体而言，例示出下述的技术构成即操作实例，对充放电过程进行说明。
即，在本操作实例中，第1电极210是正极，设为炭黑。
另外，在本操作实例中，第1液体110设为溶解有第1电极介体111的醚溶液。
另外，在本操作实例中，第1电极介体111设为上述的实施方式1的四硫富瓦烯衍生物(以下记为TTF)。
另外，在本操作实例中，第1活性物质310设为磷酸铁锂(LiFePO4)。
另外，在本操作实例中，第2电极220是负极，设为锂金属。
[充电过程的说明]
首先，对充电反应进行说明。
通过对第1电极210与第2电极220之间施加电压，进行充电。
(负极侧的反应)
通过电压的施加，从液流电池的外部向作为负极的第2电极220供给电子。由此，在作为负极的第2电极220发生还原反应。即，负极成为充电状态。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
Li++e-→Li
(正极侧的反应)
通过电压的施加，在作为正极的第1电极210发生第1电极介体111的氧化反应。即，在第1电极210的表面，第1电极介体111被氧化。由此，从第1电极210向液流电池的外部释放电子。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF→TTF++e-
TTF+→TTF2++e-
通过第1循环机构510，使被第1电极210氧化了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1活性物质310的场所。
此时，在第1电极210上被氧化了的第1电极介体111，被第1活性物质310还原。即，第1活性物质310被第1电极介体111氧化。由此，第1活性物质310释放出锂。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
LiFePO4+TTF2+→FePO4+Li++TTF+
通过第1循环机构510，使被第1活性物质310还原了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1电极210的场所。
此时，在第1电极210的表面，第1电极介体111被氧化。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF+→TTF2++e-
再者，产生的锂离子(Li+)的一部分会从隔离部400通过，向第2电极220侧移动。
如上所述，第1电极介体111以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第1电极210的场所的第1活性物质310，成为充电状态。
如上所述，在第1电极210侧，TTF+成为充电介体(第1电极侧充电介体)。
在完全充电状态下，第1液体110中存在TTF2+，第1活性物质310成为FePO4。此时，充电电位由向TTF2+的氧化电位确定。
以上的充电反应可以进行到第1活性物质310成为完全充电状态或第2电极220成为完全充电状态为止。
[放电过程的说明]
下面，对从满充电开始的放电反应进行说明。
在满充电的情况下，第1活性物质310和第2电极220成为充电状态。
在放电反应中，从第1电极210与第2电极220之间取出电力。
(负极侧的反应)
在作为负极的第2电极220发生氧化反应。即，负极成为放电状态。由此，从第2电极220向液流电池的外部释放出电子。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
Li→Li++e-
(正极侧的反应)
通过电池的放电，从液流电池的外部向作为正极的第1电极210供给电子。由此，在第1电极210上，发生第1电极介体111的还原反应。即，在第1电极210的表面，第1电极介体111被还原。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF2++e-→TTF+
TTF++e-→TTF
通过第1循环机构510，使被第1电极210还原了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1活性物质310的场所。
此时，在第1电极210上被还原了的第1电极介体111，被第1活性物质310氧化。即，第1活性物质310被第1电极介体111还原。由此，第1活性物质310吸藏锂。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
FePO4+Li++TTF→LiFePO4+TTF+
通过第1循环机构510，使被第1活性物质310氧化了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1电极210的场所。
此时，在第1电极210的表面，第1电极介体111被还原。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF++e-→TTF
再者，锂离子(Li+)的一部分会从隔离部400通过，从第2电极220侧供给。
如上所述，第1电极介体111以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第1电极210的场所的第1活性物质310成为放电状态。
如上所述，在第1电极210侧，TTF成为放电介体(第1电极侧放电介体)。
在完全放电状态下，第1液体110中存在TTF，第1活性物质310成为LiFePO4。此时，放电电位由向TTF的还原电位确定。
以上的放电反应可以进行到第1活性物质310成为完全放电状态、或第2电极220成为完全放电状态为止。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。再者，适当省略与上述的实施方式1重复的说明。
图3是表示实施方式2中的液流电池2000的大致结构的示意图。
实施方式2中的液流电池2000，除了上述实施方式1中的液流电池1000的结构以外，还具备下述结构。
即，在实施方式2中的液流电池2000中，第1循环机构510具备第1容纳部511。
第1活性物质310和第1液体110被容纳在第1容纳部511中。
第1循环机构510使第1液体110在第1电极210与第1容纳部511之间循环。
在第1容纳部511中，第1活性物质310与第1液体110接触，由此进行由第1活性物质310引起的第1电极介体111的氧化反应和还原反应之中的至少一者。
根据以上的技术构成，在第1容纳部511中，能够使第1液体110与第1活性物质310接触。由此，例如能够进一步增大第1液体110与第1活性物质310的接触面积。另外，能够进一步延长第1液体110与第1活性物质310的接触时间。因此，能够更有效率地进行由第1活性物质310引起的第1电极介体111的氧化反应和还原反应。
再者，在实施方式2中，第1容纳部511例如可以是罐。
另外，第1容纳部511例如可以在所填充的第1活性物质310的间隙，容纳溶解有第1电极介体111的第1液体110。
另外，如图3所示，实施方式2中的液流电池2000可以还具备电化学反应部600、正极端子211和负极端子221。
电化学反应部600被隔离部400分隔为正极室610和负极室620。
在正极室610配置成为正极的电极(在图3所示的例子中为第1电极210)。
正极端子211与成为正极的电极连接。
在负极室620配置成为负极的电极(在图3所示的例子中为第2电极220)。
负极端子221与成为负极的电极连接。
正极端子211和负极端子221例如与充放电装置连接。通过充放电装置，对正极端子211与负极端子221之间施加电压，或从正极端子211与负极端子221之间取出电力。
另外，如图3所示，在实施方式2的液流电池2000中，第1循环机构510可以具备配管514、配管513和泵515。
配管514的一端与正极室610和负极室620之中配置第1电极210的一者(在图3所示的例子中为正极室610)连接。
配管514的另一端与第1容纳部511的第1液体110的流入口侧连接。
配管513的一端与第1容纳部511的第1液体110的流出口侧连接。
配管513的另一端与正极室610和负极室620之中配置第1电极210的一者(在图3所示的例子中为正极室610)连接。
泵515例如设置于配管514。或者，泵515可以设置于配管513。
再者，在实施方式2的液流电池2000中，第1循环机构510可以具备第1透过抑制部512。
第1透过抑制部512抑制第1活性物质310的透过。
第1透过抑制部512设置于第1液体110从第1容纳部511向第1电极210流出的路径(在图3所示的例子中为配管513)。
根据以上的技术构成，能够抑制第1活性物质310向第1容纳部511以外(例如第1电极210侧)的场所流出。即，第1活性物质310留在第1容纳部511。由此，能够实现不使第1活性物质310本身循环的结构的液流电池。因此，能够防止第1循环机构510的部件(例如配管)的内部发生第1活性物质310导致的堵塞。另外，能够防止因第1活性物质310向第1电极210侧流出而导致的电阻损失的发生。
第1透过抑制部512例如可以设置于第1容纳部511与配管513的接合部。
第1透过抑制部512例如可以是将第1活性物质310过滤的过滤器。此时，过滤器可以是具有比第1活性物质310的粒子的最小粒径小的孔的部件。作为过滤器的材料，可使用不与第1活性物质310和第1液体110等反应的材料。过滤器例如可以是玻璃纤维滤纸、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布、不与金属锂反应的金属网等。
根据以上的技术构成，在第1容纳部511的内部，即使伴随第1液体110的流动发生第1活性物质310的流动，也能够防止第1活性物质310从第1容纳部511流出。
在图3所示的例子中，容纳于第1容纳部511的第1液体110，在第1透过抑制部512和配管513中通过，供给至正极室610。
由此，溶解于第1液体110的第1电极介体111，被第1电极210氧化或还原。
然后，溶解有被氧化或还原了的第1电极介体111的第1液体110，在配管514和泵515中通过，供给至第1容纳部511。
由此，对溶解于第1液体110的第1电极介体111，进行由第1活性物质310引起的第1电极介体111的氧化反应和还原反应之中的至少一者。
再者，第1液体110的循环的控制，例如可以通过泵515进行。即，通过泵515适当进行第1液体110的供给的开始、供给的停止、或供给量等的调整。
或者，第1液体110的循环的控制，可以通过与泵515不同的其它手段(例如阀等)进行。
再者，在图3中，作为一例，标记为第1电极210是正极，并且第2电极220是负极。
在此，如果使用电位相对高的电极作为第2电极220，则第1电极210也可成为负极。
即，可以设为第1电极210是负极，并且第2电极220是正极。
再者，可以隔着隔离部400，在正极室610侧和负极室620侧，分别使用组成不同的电解液(溶剂)。
或者，可以在正极室610侧和负极室620侧，使用组成相同的电解液(溶剂)。
(实施方式3)
以下，对实施方式3进行说明。另外，适当省略与上述的实施方式1或实施方式2重复的说明。
作为实施方式3，示出在第1电极侧和第2电极侧这两者使电解液循环的结构。
图4是表示实施方式3中的液流电池3000的大致结构的框图。
实施方式3中的液流电池3000除了具备上述的实施方式1中的液流电池1000的结构以外，还具备下述结构。
即，实施方式3中的液流电池3000还具备第2液体120、第2电极220、第2活性物质320和隔离部400。
第2液体120是溶解有充电介体121(第2电极侧充电介体)和放电介体122(第2电极侧放电介体)的液体。
第2电极220是浸渍于第2液体120的电极。
第2活性物质320是浸渍于第2液体120的活性物质。
隔离部400将第1电极210和第1液体110与第2电极220和第2液体120之间隔离开。
充电介体121的平衡电位比第2活性物质320的平衡电位低。
放电介体122的平衡电位比第2活性物质320的平衡电位高。
根据以上的技术构成，能够实现具有更高的电池电压、更高的能量密度和更长的循环寿命的液流电池。
即，根据以上的技术构成，通过使用平衡电位(vs.Li/Li+)较低的活性物质(例如石墨)作为第2活性物质320，能够使用平衡电位(vs.Li/Li+)较低的物质(例如稠合芳香族化合物)作为放电介体122。由此，能够实现电位更低的液流电池的负极。因此，能够实现具有更高的电池电压(放电电压)的液流电池。
另外，根据以上的技术构成，能够实现利用活性物质、并且不使活性物质本身循环的结构的液流电池。因此，作为第2活性物质320，例如能够使用在充放电反应中容量高的粉末活性物质。由此，能够实现高能量密度和高容量。
另外，根据以上的技术构成，能够不使粉末活性物质本身循环，仅使溶解有充电介体121和放电介体122的第2液体120循环。因此，能够抑制由粉末活性物质导致的配管等的堵塞等情况的发生。从而能够实现循环寿命长的液流电池。
再者，在实施方式3的液流电池3000中，第2液体120中可以溶解有锂。
第2活性物质320可以是具有吸藏和释放锂的性质的物质。
可以设为，在液流电池3000的充电时(即从液流电池3000的外部向第2电极220供给电子的状态)，充电介体121在第2电极220上被还原，并且，在第2电极220上被还原的充电介体121被第2活性物质320氧化，同时第2活性物质320吸藏锂。
可以设为，在液流电池3000的放电时(即从第2电极220向液流电池3000的外部释放电子的状态)，吸藏了锂的第2活性物质320将放电介体122还原，同时第2活性物质320释放出锂，并且，被第2活性物质320还原了的放电介体122在第2电极220上被氧化。
根据以上的技术构成，作为第2活性物质320，例如能够使用具有可逆地吸藏和释放锂(例如锂离子)的性质的活性物质。由此，第2活性物质320的材料设计变得更容易。另外，能够实现更高的容量。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，在充电时，放电介体122可以在第2电极220上被还原。
另外，在放电时，充电介体121可以在第2电极220上被氧化。
根据以上的技术构成，能够实现更高的能量密度和更高的容量。即，在充电时通过第2电极220将放电介体122还原，由此能够使在放电时要被第2电极220氧化的放电介体122的量增加。另外，在放电时通过第2电极220将充电介体121氧化，由此能够使在充电时要被第2电极220还原的充电介体121的量增加。从而能够使充放电的容量增加。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，充电介体121和放电介体122可以是稠合芳香族化合物。
溶解有稠合芳香族化合物的第2液体120具有使锂的溶剂化电子释放出来、将锂以阳离子形式溶解的性质。
根据以上的技术构成，能够实现具有电位低的性质的充电介体121和放电介体122。含有稠合芳香族化合物的溶液(例如醚溶液)具有溶解锂(例如锂金属)的能力。锂容易释放电子而成为阳离子。因此，向溶液中的稠合芳香族化合物传递电子，成为阳离子而溶解于该溶液。此时，接受了电子稠合芳香族化合物与电子发生溶剂化。通过与电子溶剂化，稠合芳香族化合物表现为阴离子的形式。因此，含有稠合芳香族化合物的溶液本身具有离子导电性。在此，在含有稠合芳香族化合物的溶液中，Li阳离子和电子等量存在。因此，能够使含有稠合芳香族化合物的溶液本身具有还原性强的(换言之为电位低的)性质。
例如，如果将不与锂反应的电极浸渍于溶解有稠合芳香族化合物的第2液体120中，测定与锂金属的电位，则观察到非常低的电位。所观察的电位取决于稠合芳香族化合物与电子的溶剂化的程度(即稠合芳香族化合物的种类)。作为产生低的电位的稠合芳香族化合物，可举出菲、联苯、邻三联苯、三亚苯基、蒽、菲罗啉、2,2’-联吡啶、二苯甲酮、反式二苯乙烯、4,4’-联吡啶、3,3’-联吡啶、2,4’-联吡啶、2,3’-联吡啶、顺式二苯乙烯、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、苯戊酮、乙二胺等。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，充电介体121可以是是选自菲、联苯、邻三联苯、三亚苯基、蒽之中的至少一种。
根据以上的技术构成，能够实现具有电位低的性质的充电介体121。更具体而言，能够实现显示出比特定的第2活性物质320(例如石墨)的电位(vs.Li/Li+)低的电位(vs.Li/Li+)的充电介体。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，放电介体122可以是选自菲罗啉、2,2’-联吡啶、二苯甲酮、反式二苯乙烯、4,4’-联吡啶、3,3’-联吡啶、2,4’-联吡啶、2,3’-联吡啶、顺式二苯乙烯、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、苯戊酮、乙二胺中的至少一种。
根据以上的技术构成，能够实现具有电位高的性质的放电介体122。更具体而言，能够实现显示出比特定的第2活性物质320(例如石墨)的电位(vs.Li/Li+)高的电位(vs.Li/Li+)的放电介体122。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，放电介体122可以是2,2’-联吡啶、二苯乙烯、2,4’-联吡啶、2,3’-联吡啶、顺式二苯乙烯、苯丙酮、苯丁酮、苯戊酮、乙二胺之中的至少一种
根据以上的技术构成，能够使放电介体122的平衡电位(vs.Li/Li+)较低。由此，能够实现电位更低的液流电池的负极。因此，能够实现具有更高的电池电压(放电电压)的液流电池。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，第2液体120可以是醚溶液。
根据以上的技术构成，作为第2液体120，能够实现含有充电介体121和放电介体122的电解液。即，由于充电介体121和放电介体122的溶剂是不具有电子导电性的醚溶液，因此该醚溶液本身能够具有作为电解液的性质。
作为醚，可使用四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2MeTHF)、二甲氧基乙烷(DME)、1,3-二烷(1,3DO)、4-甲基-1,3-二烷(4Me1,3DO)等。
另外，在实施方式3的液流电池3000中，第2活性物质320可以是石墨。
根据以上的技术构成，能够使第2活性物质320的平衡电位(vs.Li/Li+)较低。因此，作为放电介体122，可以使用平衡电位(vs.Li/Li+)较低的物质(例如稠合芳香族化合物)。由此，能够实现电位更低的液流电池的负极。因此，能够实现具有高的电池电压(放电电压)的液流电池。
再者，在实施方式3中，作为第2活性物质320，吸藏了锂的石墨(即在充电时生成的石墨层间化合物)的组成可以是C24Li、C18Li、C12Li、C6Li之中的至少一者。
作为第2活性物质320，使用石墨(C6Li)的情况下，与锂反应而完全被还原，进行充电(即吸藏锂而成为C6Li)。此时，该C6Li的电位为0.2V vs.Li/Li+左右。因此，如果使用显示比C6Li的电位低的电位的稠合芳香族化合物作为充电用介体，并使用显示比C6Li的电位高的电位的稠合芳香族化合物作为放电用介体，则能够构成介体型的负极。
图5是表示可被用作充电介体121的稠合芳香族化合物的电位的图。
图6是表示可被用作放电介体122的稠合芳香族化合物的电位的图。
用聚丙烯制微多孔隔板包覆2×2cm的铜箔，并将所得到的材料整体用大量的锂金属箔包覆。对铜箔和锂金属安装集电片。然后，安装层压体外包装。向其中注入以图5和图6所示的各摩尔浓度(M)溶解了稠合芳香族化合物的2MeTHF之后，将层压体外包装热融合从而密封。由此对于各稠合芳香族化合物，制作电位测定用单元电池。图5和图6中示出了使用该电位测定用单元电池以锂金属基准测定的电位(V vs.Li/Li+)。再者，该测定中作为醚可使用2MeTHF，但其他醚也可以同样地使用。
充电介体121不具有使C6Li中的Li溶解的能力。另一方面，放电介体122具有使C6Li中的Li溶解的能力。该能力差异可以根据它们的锂金属溶液的电位与C6Li的电位之差来说明。即，比C6Li的电位(约0.2V vs.Li/Li+)高的具有使C6Li中的Li溶解的能力。而比C6Li的电位(约0.2V vs.Li/Li+)低的不具有使C6Li中的Li溶解的能力。
因此，可以使用比C6Li的电位低的作为充电介体121。另外，可以使用比C6Li的电位高的作为放电介体122。
再者，作为稠合芳香族化合物，与第2活性物质320的电位差越少，则充放电能量效率越优异。因此，在使用石墨(C6Li)作为第2活性物质320的情况下，作为充电介体121，可以使用菲、三亚苯基或联苯。另外，作为放电介体122，可以使用顺式二苯乙烯、苯丁酮、苯戊酮或乙二胺。由此，能够进一步提高充放电能量效率。
再者，作为醚，可以使用不与Li离子一起插入石墨中的醚。由此，醚不会一起插入石墨，能够进一步提高容量密度。
再者，作为第2活性物质320，可以使用固体的活性物质(例如粉末状的活性物质)。在将第2活性物质320以没有进行加工的粉末状态填充到罐中的情况下，能够使制造简化，并且降低制造成本。
或者，作为第2活性物质320，可以使用颗粒状(例如将粉末造粒的状态)的活性物质。在将第2活性物质320以颗粒状填充到罐中的情况下，能够使制造简化，并且减少制造成本。
或者，作为第2活性物质320，可以使用通过一般公知的粘合剂(例如聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺等)形成颗粒状的活性物质。
再者，第2活性物质320可以是不溶解于第2液体120的物质。由此，能够实现充电介体121和放电介体122与第2液体120一起循环，但第2活性物质320不循环的结构的液流电池。
再者，在实施方式3的液流电池3000中，可以设为第2电极220是负极，并且第1电极210是正极。
再者，作为第1电极210侧，如果使用电位相对低的电极结构，则第2电极220侧也可成为正极。
即，可以设为第2电极220是正极，并且第1电极210是负极。
再者，在实施方式3的液流电池3000中，例如通过第2液体120与第2电极220接触，充电介体121和放电介体122被第2电极220氧化或还原。即，例如通过第2液体120与第2活性物质320接触，从而发生由第2活性物质320引起的放电介体122的还原反应、或由第2活性物质320引起的充电介体121的氧化反应。
第2电极220可以是具有作为充电介体121和放电介体122的反应场发挥作用的表面的电极。
该情况下，作为第2电极220，可使用对于第2液体120稳定的材料(例如不溶于第2液体120的材料)。另外，作为第2电极220，可使用对于电极反应即电化学反应稳定的材料。例如，作为第2电极220，可使用金属(不锈钢、铁、铜、镍等)、碳等。
第2电极220可以是使其表面积增大了的结构(例如丝网、无纺布、表面粗糙化板、烧结多孔体等)。这样使第2电极220的比表面积增大。由此，能够更容易地进行充电介体121和放电介体122的氧化反应或还原反应。
再者，实施方式3中的液流电池3000可以还具备第2循环机构520。
第2循环机构520是使第2液体120在第2电极220与第2活性物质320之间循环的机构。
根据以上的技术构成，能够使充电介体121和放电介体122与第2液体120一起在第2电极220与第2活性物质320之间循环。由此，能够更有效地进行各材料之间的氧化反应和还原反应。
第2循环机构520例如可以是具备配管、罐、泵、阀等的机构。
作为第2循环机构520的具体的一例，可举出后述的实施方式4的结构等。
＜充放电过程的说明＞
以下，对实施方式3中的液流电池3000的充放电过程进行说明。
再者，具体而言，例示出下述的技术构成即操作实例，对充放电过程进行说明。
即，在本操作实例中，第1电极210是正极，设为炭黑。
另外，在本操作实例中，第1液体110设为溶解有第1电极介体111的醚溶液。
另外，在本操作实例中，第1电极介体111设为上述的实施方式1的四硫富瓦烯衍生物(以下记为TTF)。
另外，在本操作实例中，第1活性物质310设为磷酸铁锂(LiFePO4)。
另外，在本操作实例中，第2电极220是负极，设为不锈钢。
另外，在本操作实例中，第2液体120设为溶解有充电介体121和放电介体122的醚溶液。
另外，在本操作实例中，第2电极220侧的充电介体121设为一种稠合芳香族化合物(以下记为ChMd)。
另外，在本操作实例中，第2电极220侧的放电介体122设为一种稠合芳香族化合物(以下记为DchMd)。
另外，在本操作实例中，第2活性物质320设为石墨(C6Li)。
另外，在本操作实例中，隔离部400设为锂离子导电性的固体电解质膜。
[充电过程的说明]
首先，对充电反应进行说明。
通过对第1电极210与第2电极220之间施加电压，进行充电。
(负极侧的反应)
通过电压的施加，从液流电池的外部向作为负极的第2电极220供给电子。由此，在第2电极220上发生充电介体121和放电介体122的还原反应。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
ChMd+Li++e-→ChMd·Li
DchMd+Li++e-→DchMd·Li
通过第2循环机构520，使被第2电极220还原了的充电介体121移动(供给)到设置有第2活性物质320的场所。
此时，在第2电极220上被还原了的充电介体121，被第2活性物质320氧化。即，第2活性物质320被充电介体121还原。由此，第2活性物质320吸藏锂，成为C6Li。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
6C+ChMd·Li→C6Li+ChMd
通过第2循环机构520，使被第2活性物质320氧化了的充电介体121移动(供给)到设置有第2电极220的场所。
如上所述，充电介体121以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第2电极220的场所的第2活性物质320成为充电状态。
(正极侧的反应)
通过电压的施加，在作为正极的第1电极210发生第1电极介体111的氧化反应。即，在第1电极210的表面，第1电极介体111被氧化。由此，从第1电极210向液流电池的外部释放电子。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF→TTF++e-
TTF+→TTF2++e-
通过第1循环机构510，使被第1电极210氧化了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1活性物质310的场所。
此时，在第1电极210上被氧化了的第1电极介体111，被第1活性物质310还原。即，第1活性物质310被第1电极介体111氧化。由此，第1活性物质310释放出锂。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
LiFePO4+TTF2+→FePO4+Li++TTF+
通过第1循环机构510，使被第1活性物质310还原了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1电极210的场所。
此时，在第1电极210的表面，第1电极介体111被氧化。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF+→TTF2++e-
再者，产生的锂离子(Li+)的一部分会从隔离部400通过，向第2电极220侧移动。
如上所述，第1电极介体111以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第1电极210的场所的第1活性物质310成为充电状态。
如上所述，在第1电极210侧，TTF+成为充电介体(第1电极侧充电介体)。
在完全充电状态下，第1液体110中存在TTF2+，第1活性物质310成为FePO4。此时，充电电位由向TTF2+的氧化电位确定。
以上的充电反应可以进行到第1活性物质310成为完全充电状态或第2活性物质320成为完全充电状态为止。
[放电过程的说明]
接着，对从满充电开始的放电反应进行说明。
在满充电中，第1活性物质310和第2活性物质320成为充电状态。
在放电反应中，从第1电极210与第2电极220之间取出电力。
(负极侧的反应)
通过电池的放电，在作为负极的第2电极220上发生充电介体121和放电介体122的氧化反应。由此，从第2电极220向液流电池的外部释放电子。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
DchMd·Li→DchMd+Li++e-
ChMd·Li→ChMd+Li++e-
通过第2循环机构520，使被第2电极220氧化了的放电介体122移动(供给)到设置有第2活性物质320的场所。
此时，在第2电极220上被氧化了的放电介体122被第2活性物质320还原。即，第2活性物质320被放电介体122氧化。由此，第2活性物质320释放出锂。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
C6Li+DchMd→6C+DchMd·Li
通过第2循环机构520，使被第2活性物质320还原了的放电介体122移动(供给)到设置有第2电极220的场所。
如上所述，放电介体122以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第2电极220的场所的第2活性物质320成为放电状态。
(正极侧的反应)
通过电池的放电，从液流电池的外部向作为正极的第1电极210供给电子。由此，在第1电极210上发生第1电极介体111的还原反应。即，在第1电极210的表面，第1电极介体111被还原。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF2++e-→TTF+
TTF++e-→TTF
通过第1循环机构510，使被第1电极210还原了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1活性物质310的场所。
此时，在第1电极210上被还原了的第1电极介体111被第1活性物质310氧化。即，第1活性物质310被第1电极介体111还原。由此，第1活性物质310将锂吸藏。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
FePO4+Li++TTF→LiFePO4+TTF+
通过第1循环机构510，使被第1活性物质310氧化了的第1电极介体111移动(供给)到设置有第1电极210的场所。
此时，在第1电极210的表面，第1电极介体111被还原。
例如，在本操作实例中，发生下述反应。
TTF++e-→TTF
再者，锂离子(Li+)的一部分会从隔离部400通过，从第2电极220侧供给。
如上所述，第1电极介体111以包括循环的总反应来看，没有变化。
另一方面，位于远离第1电极210的场所的第1活性物质310成为放电状态。
如上所述，在第1电极210侧，TTF成为放电介体(第1电极侧放电介体)。
在完全放电状态下，第1液体110中存在TTF，第1活性物质310成为LiFePO4。此时，放电电位由向TTF的还原电位确定。
以上的放电反应可以进行到第1活性物质310成为完全放电状态、或第2活性物质320成为完全放电状态为止。
＜能量密度的推算＞
以下，对实施方式3中的液流电池3000的能量密度的推算结果进行说明。
图7是表示实施方式3中的液流电池3000的能量密度的推算结果的图。
图7中示出了在使用上述图2所示的各化合物作为第1电极介体111的情况下，并且在实施方式3中的液流电池3000的上述操作实例的条件下，且充电介体121为菲、放电介体122为反式二苯乙烯时的能量密度的推算结果。
如图7所示，通过使用在四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位键合有链状的取代基(吸电子取代基)的四硫富瓦烯衍生物作为第1电极介体111，能够实现能量密度为642～652Wh/L左右的的液流电池。
与此相对，以往的液流电池(利用钒)的理论能量密度为38Wh/L左右。由该结果可知，与以往的液流电池相比，本公开的液流电池的理论能量密度非常高。
另外，如图7所示，在使用不具有链状取代基的四硫富瓦烯作为第1电极介体111的情况下，形成能量密度为633Wh/L左右的液流电池。由该结果可知，与使用不具有链状取代基的四硫富瓦烯的情况相比，使用具有链状取代基的四硫富瓦烯衍生物的液流电池的理论能量密度更高。
(实施方式4)
以下，对实施方式4进行说明。再者，适当省略与上述的实施方式1～3的任一项重复的说明。
图8是表示实施方式4中的液流电池4000的大致结构的示意图。
实施方式4中的液流电池4000，除了上述实施方式3中的液流电池3000的结构以外，还具备下述结构。
首先，实施方式4中的液流电池4000，具备上述实施方式2中示出的第1循环机构510的结构。
另外，实施方式4中的液流电池4000，具备上述实施方式2中示出的电化学反应部600、正极端子211和负极端子221。
另外，实施方式4中的液流电池4000具备第2循环机构520。
第2循环机构520具备第2容纳部521。
第2活性物质320和第2液体120被容纳于第2容纳部521。
第2循环机构520使第2液体120在第2电极220与第2容纳部521之间循环。
在第2容纳部521中第2活性物质320与第2液体120接触，由此进行由第2活性物质320引起的充电介体121的氧化反应、和由第2活性物质320引起的放电介体122的还原反应之中的至少一者。
根据以上的技术构成，能够在第2容纳部521中，使第2液体120与第2活性物质320接触。由此，例如能够使第2液体120与第2活性物质320的接触面积更大。另外，能够使第2液体120与第2活性物质320的接触时间更长。因此，能够更有效地进行由第2活性物质320引起的充电介体121的氧化反应、和由第2活性物质320引起的放电介体122的还原反应。
再者，在实施方式4中，第2容纳部521例如可以是罐。
另外，第2容纳部521例如可以在所填充的第2活性物质320的间隙，容纳溶解有充电介体121和放电介体122的第2液体120。
另外，如图8所示，在实施方式4的液流电池4000中，第2循环机构520可以具备配管523、配管524和泵525。
配管524的一端与正极室610和负极室620之中配置第2电极220的一者(在图8所示的例子中为负极室620)连接。
配管524的另一端与第2容纳部521的第2液体120的流入口侧连接。
配管523的一端与第2容纳部521的第2液体120的流出口侧连接。
配管523的另一端与正极室610和负极室620之中配置第2电极220的一者(在图8所示的例子中为负极室620)连接。
泵525例如设置于配管524。或者，泵525也可以设置于配管523。
再者，在实施方式4的液流电池4000中，第2循环机构520可以具备第2透过抑制部522。
第2透过抑制部522抑制第2活性物质320的透过。
第2透过抑制部522设置于第2液体120从第2容纳部521向第2电极220流出的路径(在图8所示的例子中为配管523)。
根据以上的技术构成，能够抑制第2活性物质320向第2容纳部521以外(例如第2电极220侧)的场所流出。即，第2活性物质320留在第2容纳部521。由此，能够实现不使第2活性物质320本身循环的结构的液流电池。因此，能够防止第2循环机构520的部件(例如配管)的内部因第2活性物质320而导致的堵塞。另外，能够防止因第2活性物质320向第2电极220侧流出而导致的电阻损失的发生。
第2透过抑制部522，例如可以设置于第2容纳部521与配管523的接合部。
第2透过抑制部522例如可以是将第2活性物质320过滤的过滤器。此时，过滤器可以是具有比第2活性物质320的粒子的最小粒径小的孔的部件。作为过滤器的材料，可使用不与第2活性物质320和第2液体120等反应的材料。过滤器例如可以是玻璃纤维滤纸、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布、不与金属锂反应的金属丝网等。
根据以上的技术构成，即使在第2容纳部521的内部，伴随第2液体120的流动产生第2活性物质320的流动，也能够防止第2活性物质320从第2容纳部521流出。
在图8所示的例子中，容纳于第2容纳部521的第2液体120，从第2透过抑制部522和配管523通过，向负极室620供给。
由此，在第2液体120中溶解的充电介体121和放电介体122被第2电极220氧化或还原。
然后，溶解有被氧化或还原了的充电介体121和放电介体122的第2液体120，从配管524和泵525通过，向第2容纳部521供给。
由此，对于在第2液体120中溶解的充电介体121和放电介体122，进行由第2活性物质320引起的充电介体121的氧化反应、和由第2活性物质320引起的放电介体122的还原反应之中的至少一者。
再者，第2液体120的循环的控制例如可以通过泵525进行。即，通过泵525适当进行第2液体120的供给的开始、供给的停止、或供给量等的调整。
或者，第2液体120的循环的控制可以通过与泵525不同的其它手段(例如阀等)进行。
再者，在图8中，作为一例标记为第1电极210是正极，并且第2电极220是负极。
在此，如果使用电位相对低的电极结构作为第1电极210侧，则第2电极220侧也可以成为正极。
即，可以设为第2电极220是正极，并且第1电极210是负极。
再者，如果是本公开的四硫富瓦烯衍生物(在四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位键合有链状的取代基的四硫富瓦烯衍生物)，则与在四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位键合有环状的取代基的四硫富瓦烯衍生物相比，能够进一步提高四硫富瓦烯衍生物在第1液体110中的溶解性。
再者，上述的实施方式1～4的每一项记载的结构，可以适当相互组合。产业可利用性
本公开的液流电池，例如能够作为蓄电设备或蓄电系统很好地使用。
附图标记说明
110 第1液体
111 第1电极介体
120 第2液体
121 充电介体
122 放电介体
210 第1电极
211 正极端子
220第2电极
221 负极端子
310 第1活性物质
320 第2活性物质
400 隔离部
510 第1循环机构
511 第1容纳部
512 第1透过抑制部
520 第2循环机构
521 第2容纳部
522 第2透过抑制部
600 电化学反应部
610 正极室
620 负极室
1000、2000、3000、4000 液流电池

Claims (19)

1.一种液流电池，具备：
溶解有第1电极介体的第1液体、
浸渍于所述第1液体的第1电极、
浸渍于所述第1液体的第1活性物质、以及
使所述第1液体在所述第1电极与所述第1活性物质之间循环的第1循环机构，
所述第1电极介体包含四硫富瓦烯衍生物，
在所述四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯骨架的4,4’位和5,5’位以链状方式键合有取代基。
2.根据权利要求1所述的液流电池，
所述四硫富瓦烯衍生物是由下述通式(1)表示的四硫富瓦烯衍生物，
在通式(1)中，X为氧原子、硫原子、氮原子、硒原子或碲原子，并且，R1、R2、R3和R4分别独立地为选自链状饱和烃、链状不饱和烃、环状饱和烃、环状不饱和烃、苯基、氢原子、羟基、氰基、氨基、硝基、亚硝基之中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的液流电池，
在所述X的位置键合有选自硫原子、氮原子、氧原子之中的至少1种吸电子基团。
4.根据权利要求2所述的液流电池，
在所述R1、所述R2、所述R3和所述R4的位置具备直链状的取代基。
5.根据权利要求2所述的液流电池，
在所述R1、所述R2、所述R3和所述R4的位置键合的取代基是CnH2n+1，n是满足1≤n≤4的整数。
6.根据权利要求2所述的液流电池，
在所述R1、所述R2、所述R3和所述R4的位置键合的取代基是具有支链的取代基。
7.根据权利要求2所述的液流电池，
在所述R1、所述R2、所述R3和所述R4的位置键合的取代基包含选自硼、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、溴、碘之中的至少一种元素。
8.根据权利要求2所述的液流电池，
所述四硫富瓦烯衍生物是选自四(甲硫基)四硫富瓦烯、四(乙硫基)四硫富瓦烯之中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的液流电池，
所述四硫富瓦烯衍生物具有第1氧化还原电位和第2氧化还原电位，
所述第1活性物质的平衡电位比所述第1氧化还原电位高，并且比所述第2氧化还原电位低。
10.根据权利要求1所述的液流电池，
所述第1循环机构具备第1容纳部，
所述第1活性物质和所述第1液体容纳在所述第1容纳部中，
所述第1循环机构使所述第1液体在所述第1电极与所述第1容纳部之间循环，
在所述第1容纳部中，所述第1活性物质与所述第1液体接触，由此进行所述第1活性物质与所述第1电极介体间的氧化反应和还原反应之中的至少一者。
11.根据权利要求10所述的液流电池，
所述第1循环机构具备抑制所述第1活性物质透过的第1透过抑制部，
所述第1透过抑制部被设置在所述第1液体从所述第1容纳部向所述第1电极流出的路径上。
12.根据权利要求1所述的液流电池，还具备：
溶解有充电介体和放电介体的第2液体、
浸渍于所述第2液体的第2电极、
浸渍于所述第2液体的第2活性物质、以及
将所述第1电极和所述第1液体与所述第2电极和所述第2液体之间隔离开的隔离部，
所述充电介体的平衡电位比所述第2活性物质的平衡电位低，
所述放电介体的平衡电位比所述第2活性物质的平衡电位高。
13.根据权利要求12所述的液流电池，
在所述第2液体中溶解有锂，
所述第2活性物质是具有吸藏和释放所述锂的性质的物质，
在充电时，所述充电介体在所述第2电极上被还原，并且，在所述第2电极上被还原了的所述充电介体被所述第2活性物质氧化，同时所述第2活性物质吸藏所述锂，
在放电时，吸藏有所述锂的所述第2活性物质将所述放电介体还原，同时所述第2活性物质放出所述锂，并且，被所述第2活性物质还原了的所述放电介体在所述第2电极上被氧化。
14.根据权利要求13所述的液流电池，
在所述充电时，所述放电介体在所述第2电极上被还原，
在所述放电时，所述充电介体在所述第2电极上被氧化。
15.根据权利要求12所述的液流电池，
所述充电介体和所述放电介体是稠合芳香族化合物，
溶解有所述稠合芳香族化合物的所述第2液体，具有释放锂的溶剂化电子、将所述锂以阳离子形式溶解的性质。
16.根据权利要求15所述的液流电池，
所述充电介体是选自菲、联苯、邻三联苯、三亚苯、蒽之中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的液流电池，
所述放电介体是选自菲罗啉、2,2’-联吡啶、二苯甲酮、反式二苯乙烯、4,4’-联吡啶、3,3’-联吡啶、2,4’-联吡啶、2,3’-联吡啶、顺式二苯乙烯、苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、苯戊酮、乙二胺之中的至少一种。
18.根据权利要求12所述的液流电池，
还具备第2循环机构，所述第2循环机构具备第2容纳部，
所述第2活性物质和所述第2液体容纳在所述第2容纳部中，
所述第2循环机构使所述第2液体在所述第2电极与所述第2容纳部之间循环，
在所述第2容纳部中，所述第2活性物质与所述第2液体接触，由此进行通过所述第2活性物质实现的所述充电介体的氧化反应、和通过所述第2活性物质实现的所述放电介体的还原反应之中的至少一者。
19.根据权利要求18所述的液流电池，
所述第2循环机构具备抑制所述第2活性物质透过的第2透过抑制部，
所述第2透过抑制部被设置在所述第2液体从所述第2容纳部向所述第2电极流出的路径上。
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