CN111193055B - 季铵盐型蒽醌活性物质的应用以及有机水相盐穴电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种季铵盐型蒽醌活性物质的应用以及有机水相盐穴电池，将季铵盐型蒽醌活性物质作为负极活性物质应用于盐穴电池，季铵盐基团的引入可以提高蒽醌在中性氯化钠溶液中的溶解度，从而提高电池的能量密度，同时该物质也具有有较好的稳定性，无需在惰性气体环境保护下进行充放电。

Description

季铵盐型蒽醌活性物质的应用以及有机水相盐穴电池
技术领域
本发明属于液流电池技术领域，具体涉及一种季铵盐型蒽醌活性物质的应用以及具有该季铵盐型蒽醌活性物质的有机水相盐穴电池。
背景技术
随着经济的快速发展，伴随而来的环境以及能源短缺等问题日趋严重，促进一些清洁能源如风能、太阳能、潮汐能等大力发展。但是由于这些可再生能源的不连续和不稳定性，使其利用受到大量限制，利用率低。因此需要大力发展储能技术，为电网的稳定性提供保障。在各种储能技术中，液流电池储能技术由于具有容量大、安全性高、低成本的优势是大规模储能技术的首选。
其中大规模液流电池储能技术涉及到大量电解液的存储。一般存储电量越多所需的电解液越多，需要的容腔就越大。盐腔是地下盐层利用水溶性开采盐矿后的地下空穴，目前已经被用来存储高压气体或者石油等。其具有容量大、密封性能好、渗透系数小等优点，因此可以用于大量电解液的存储。但是目前发展较为成熟的液流电池主要采用的是无机类型的电解质，如钒液流电池和锌溴液流电池等，面临着强酸体系或者活性物质毒性较大等问题，对生态环境影响较大，因此需要开发出适合地下盐穴存储电解液的液流电池。近年来，一种有机水相液流电池，由于其电解质具有丰富的选择，中性水相电解液即环保且廉价，被认为是液流电池中比较有应用前景的一种。但是有机类活性物质，在水溶液中溶解度受限，因此需要针对水性体系对其活性物质单独设计，提高其溶解度和能量密度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种季铵盐型蒽醌活性物质的应用，该季铵盐型蒽醌活性物质能够用于盐穴电池，能够提高其溶解度和能量密度。
本发明还提出一种有机水相盐穴电池，该有机水相盐穴电池具有较高的能量效率。
根据本发明第一方面实施例的季铵盐型蒽醌活性物质的应用，将季铵盐型蒽醌活性物质作为负极活性物质应用于盐穴电池。
根据本发明实施例的季铵盐型蒽醌活性物质能够适用于盐穴电池，可以作为盐穴电池中的负极活性物质，通过对活性物质单独设计，季铵盐基团的引入可以提高蒽醌在中性氯化钠溶液中的溶解度，从而提高电池的能量密度。
根据本发明一个实施例，所述季铵盐型蒽醌活性物质的制备方法包括以下步骤：S1、将1,8-二羟基蒽醌、溴代烷基三甲基溴化铵、碳酸钾和碘化钾搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺中进行反应；S2、反应结束后进行一次抽滤，在抽滤后得到的滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行二次抽滤，干燥得到产物。
根据本发明一个实施例，步骤S1中的溴代烷基三甲基溴化铵中的烷基链n＝1,2,3…12。
根据本发明一个实施例，步骤S1中的反应物摩尔比为：1,8-二羟基蒽醌：溴代烷基三甲基溴化铵：碳酸钾：碘化钾：N,N-二甲基甲酰胺＝1:2～5:2～8:0.01～0.1:10～100。
根据本发明一个实施例，步骤S1中的反应温度为100℃～200℃，反应时间为10h～48h。
根据本发明一个实施例，步骤S2中反应结束后冷却至室温后进行一次过滤，经过二次过滤后真空干燥得到所述产物。
根据本发明一个实施例，有机水相盐穴电池包括：电解液槽体，所述电解液槽体内充入电解液；两个极板，两个所述极板分别设于所述电解液槽体且相对设置；电池隔膜，所述电池隔膜位于所述电解液槽体内且将所述电解液槽体分隔为与一所述电解液储液库连通的阳极区和与另一所述电解液储液库连通的阴极区，一所述极板设于所述阳极区，另一所述极板设于所述阴极区，所述阳极区内具有包括正极活性物质的正极电解液，所述阴极区内具有包括负极活性物质的负极电解液，所述电池隔膜能够阻止所述正极活性物质和所述负极活性物质穿透，所述负极活性物质为季铵盐型蒽醌活性物质。
根据本发明一个实施例，所述正极活性物质为有机活性分子。
根据本发明一个实施例，所述正极活性物质为联吡啶衍生物、二茂铁及衍生物。
根据本发明一个实施例，所述正极活性物质与所述负极活性物质的浓度分别为0.01mol/L～4mol/L。
根据本发明一个实施例，所述电解液包括支持电解质，所述电池隔膜能够供所述支持电解质穿透。
根据本发明一个实施例，所述支持电解质为单组份中性盐水溶液或混合中性盐水溶液。
根据本发明一个实施例，所述支持电解质为NaCl盐溶液、KCl盐溶液、Na2SO4盐溶液、K2SO4盐溶液、MgCl2盐溶液、MgSO4盐溶液、CaCl2盐溶液、CaSO4盐溶液、BaCl2盐溶液、BaSO4盐溶液中的至少一种。
根据本发明一个实施例，所述电池隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、选择性渗透膜、阴阳离子复合交换膜、透析膜或多孔膜中的一种。
根据本发明一个实施例，所述的有机水相盐穴电池还包括：两个电解液储液库，两个所述电解液储液库内分别盛装有电解液；循环管路，所述循环管路将一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阳极区，所述循环管路将另一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阴极区；循环泵，所述循环泵设于所述循环管路，通过所述循环泵使所述电解液循环流动供给。
根据本发明一个实施例，所述盐穴的深度在地下100m～2000m，物理体积在5万m3～50万m3，地热温度在25℃～70℃，所述盐穴的溶腔的直径为40m～120m，高度60m～400m。
根据本发明一个实施例，所述的有机水相盐穴电池还包括：电解液出液管，所述电解液出液管设于所述盐穴的开口处，所述电解液出液管的下端伸入所述盐穴内的电解液液面以下，所述电解液出液管的上端与所述循环管路相连以将所述盐穴内的电解液通过所述电解液出液管输出；电解液进液管，所述电解液出液管设于所述盐穴的开口处且套置在所述电解液出液管内，所述电解液进液管的下端朝向所述盐穴内的电解液所在方向延伸，所述电解液进液管的上端与所述循环管路相连以将所述电解液储液库内的电解液输入至所述盐穴。
根据本发明一个实施例，所述电解液出液管与所述电解液进液管的内径为15m～60cm，外径为20m～80cm。
根据本发明第二方面实施例的有机水相盐穴电池的应用，有机水相盐穴电池应用于储能电站，用于调峰、紧急动力供给，或者用于存储间歇性的可再生能源的电能。
本发明的有益效果包括：
(1)该季铵盐型蒽醌物质在pH为5～10时，都具有较好的氧化机理。一般蒽醌型物质要在酸碱环境下质子参与具有较好的氧化机理，但是根据本发明实施例合成的季铵盐蒽醌物质在中性环境具有较好的氧化机理，适合中性盐溶液作为支持电解质，不需要再调pH值。
(2)该季铵盐型蒽醌物质具有较好的稳定性，无需在惰性气体环境保护下进行充放电，同时其他离子如Ca2+、Mg2+、SO4 2-、PO4 3-等不影响该物质在氯化钠溶液中的溶解度。一般有机体系对空气中的氧比较敏感，在氧环境下容易自放电，因此在电池测试的时候需要在惰性气体保护环境下运行，提高其放电容量。地下盐穴周围是盐层，盐层里面含有其他杂质离子，为了让其他离子的存在不影响活性物质的溶解度及电化学活性，因此考察了一些离子对其溶解度的影响。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的实施例的季铵盐型蒽醌活性物质的制备方法的流程图；
图2是根据本发明的实施例1的循环伏安图；
图3是根据本发明的实施例1的旋转圆盘电极测试；
图4是根据本发明的实施例1的活性物质扩散系数计算；
图5是根据本发明的实施例1的电荷传递速度常数计算；
图6是根据本发明的实施例1的电位与pH值曲线图；
图7是根据本发明的实施例1充放电电压与容量曲线；
图8是根据本发明的实施例1的电池效率与循环次数图；
图9是根据本发明的实施例1的溶解度图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图具体描述根据本发明实施例的季铵盐型蒽醌活性物质的应用以及有机水相盐穴电池。
根据本发明实施例的季铵盐型蒽醌活性物质的应用，将季铵盐型蒽醌活性物质作为负极活性物质应用于盐穴电池。
如图1所示，在本发明的一些具体实施方式中，季铵盐型蒽醌活性物质的制备方法包括以下步骤：
S1、将1,8-二羟基蒽醌、溴代烷基三甲基溴化铵、碳酸钾和碘化钾搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中进行反应。
可选地，步骤S1中的溴代烷基三甲基溴化铵(Br-(CH2)nN+(CH3)3Br-)中的烷基链n＝1,2,3…12。
根据本发明的一个实施例，步骤S1中的反应物摩尔比为：1,8-二羟基蒽醌：溴代烷基三甲基溴化铵：碳酸钾：碘化钾：N,N-二甲基甲酰胺＝1:2～5:2～8:0.01～0.1:10～100。
在本发明的一些具体实施方式中，步骤S1中的反应温度为100℃～200℃，反应时间为10h～48h，也就是说，将1,8-二羟基蒽醌和溴代烷基三甲基溴化铵，以及碳酸钾和碘化钾按一定比例搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后升温到一定温度进行反应。
S2、反应结束后进行一次抽滤，在抽滤后得到的滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行二次抽滤，干燥得到产物。
可选地，步骤S2中反应结束后冷却至室温后进行一次过滤，经过二次过滤后真空干燥得到产物。
由此，通过对活性物质单独合成设计，季铵盐基团的引入可以提高蒽醌在中性氯化钠溶液中的溶解度，从而提高电池的能量密度。
根据本发明实施例的有机水相盐穴电池，包括：电解液槽体、两个极板和电池隔膜。
具体地，电解液槽体内充入电解液，两个极板分别设于电解液槽体且相对设置，电池隔膜位于电解液槽体内且将电解液槽体分隔为与一电解液储液库连通的阳极区和与另一电解液储液库连通的阴极区，一极板设于阳极区，另一极板设于阴极区，阳极区内具有包括正极活性物质的正极电解液，阴极区内具有包括负极活性物质的负极电解液，电池隔膜能够阻止正极活性物质和负极活性物质穿透，负极活性物质为季铵盐型蒽醌活性物质。
采用季铵盐型蒽醌活性物质作为有机水相盐穴电池的负极活性物质，引入的季铵盐不仅可以增加物质在水相的溶解度，同时可以避免与Ca2+、Mg2+离子结合引起溶解度的改变。
其中，有机水相盐穴电池还可包括两个集流板，两个极板与集流板相对设置。
进一步地，正极活性物质为有机活性分子。
可选地，正极活性物质为联吡啶衍生物、二茂铁及衍生物等。
根据本发明的一个实施例，正极活性物质与负极活性物质的浓度分别为0.01mol/L～4mol/L。
在本发明的一些具体实施方式中，电解液包括支持电解质，电池隔膜能够供支持电解质穿透。
进一步地，支持电解质为单组份中性盐水溶液或混合中性盐水溶液。
可选地，支持电解质为NaCl盐溶液、KCl盐溶液、Na2SO4盐溶液、K2SO4盐溶液、MgCl2盐溶液、MgSO4盐溶液、CaCl2盐溶液、CaSO4盐溶液、BaCl2盐溶液、BaSO4盐溶液中的至少一种，例如高浓度的氯化钠盐溶液。
根据本发明的一个实施例，电池隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、选择性渗透膜、阴阳离子复合交换膜、透析膜或多孔膜中的一种。
在本发明的一些具体实施方式中，有机水相盐穴电池还包括：两个电解液储液库、循环管路和循环泵，两个电解液储液库内分别盛装有电解液，循环管路将一电解液储液库内的电解液输入或输出阳极区，循环管路将另一电解液储液库内的电解液输入或输出阴极区，循环泵设于循环管路，通过循环泵使电解液循环流动供给。
可选地，盐穴的深度在地下100m～2000m，物理体积在5万m3～50万m3，地热温度在25℃～70℃，盐穴的溶腔的直径为40m～120m，高度60m～400m。
根据本发明的一个实施例，有机水相盐穴电池还包括：电解液出液管和电解液进液管，电解液出液管设于盐穴的开口处，电解液出液管的下端伸入盐穴内的电解液液面以下，电解液出液管的上端与循环管路相连以将盐穴内的电解液通过电解液出液管输出，电解液出液管设于盐穴的开口处且套置在电解液出液管内，电解液进液管的下端朝向盐穴内的电解液所在方向延伸，电解液进液管的上端与循环管路相连以将电解液储液库内的电解液输入至盐穴。
进一步地，电解液出液管与电解液进液管的内径为15m～60cm，外径为20m～80cm。
根据本发明实施例的有机水相盐穴电池的应用，有机水相盐穴电池可以应用于大规模储能电站，用于调峰、紧急动力供给，或者用于存储间歇性的可再生能源的电能。
下面结合具体实施例对本发明实施例的季铵盐型蒽醌活性物质的制备、有机水相盐穴电池进行具体说明。
实施例1
蒽醌型活性物质制备：
将1,8-二羟基蒽醌和Br-(CH2)3N+(CH3)3Br-，以及碳酸钾和碘化钾按一定比例搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中。其中反应物1,8-二羟基蒽醌：Br-(CH2)3N+(CH3)3Br-：碳酸钾：碘化钾：DMF的摩尔比例为1:3:5:0.05:50。
在140℃下反应24小时，结束后冷却至室温，抽滤，抽滤后滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行抽滤，真空干燥得到产物。
图2至图9为所制备活性物质的电化学性能表征，所制备的季铵盐型蒽醌活性物质在石墨毡电极上的扩散系数为3.94×10-6cm2/s，电荷传递速度常数为3.02×10-3cm/s。
其中，所制备活性物质的合成路线可以如下式所示：
Figure BDA0002359038740000071
其中，氧化还原机理如下所示：
Figure BDA0002359038740000081
电池性能测试：
采用地下深度600m，物理体积为10万m3，高度为80m，最大直径为60m，地热温度为30℃的两个盐穴作为阴阳电解液的存储罐，套管内径为20cm，外径为50cm。
阳极电解液采用4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(OH-TEMPO)，浓度为0.5mol/L，阴极电解液采用上述合成的季铵盐型蒽醌活性物质，浓度为0.5mol/L，支持电解液采用2mol/L的NaCl溶液。电解质粘度约为10mPas。正负极电极都采用石墨毡电极，电池隔膜采用阳离子交换膜。单个电池堆，在电流密度10mA/cm2时，库伦效率为99％，电压效率88％，能量效率88％。
实施例2
蒽醌型活性物质制备：
将1,8-二羟基蒽醌和Br-(CH2)2N+(CH3)3Br-，以及碳酸钾和碘化钾按一定比例搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中。其中反应物Br-(CH2)2N+(CH3)3Br：碳酸钾：碘化钾：DMF的摩尔比例为1:3:6:0.02:60。
在160℃下反应20小时，结束后冷却至室温，抽滤，抽滤后滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行抽滤，真空干燥得到产物。
电池性能测试：
采用地下深度900m，物理体积为15万m3，高度为120m，最大直径为80m，地热温度为37℃的两个盐穴作为阴阳电解液的存储罐，套管内径为30cm，外径为60cm。
阳极电解液采用季铵盐型二茂铁，浓度为0.5mol/L，阴极电解液采用上述合成的季铵盐型蒽醌活性物质，浓度为0.5mol/L，支持电解液采用2mol/L的NaCl溶液。电解质粘度约为10mPas。正负极电极都采用石墨毡电极，电池隔膜采用阳离子交换膜。单个电池堆，在电流密度30mA/cm2时，库伦效率为99％，电压效率76％，能量效率75％。
实施例3
蒽醌型活性物质制备：
将1,8-二羟基蒽醌和Br-(CH2)4N+(CH3)3Br-，以及碳酸钾和碘化钾按一定比例搅拌溶解于DMF中，其中反应物Br-(CH2)4N+(CH3)3Br：碳酸钾：碘化钾：DMF摩尔比例为1:3:5:0.02:80。
在180℃下反应18小时，结束后冷却至室温，抽滤，抽滤后滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行抽滤，真空干燥得到产物。
电池性能测试：
采用地下深度800m，物理体积为12万m3，高度为100m，最大直径为80m，地热温度为30℃的两个盐穴作为阴阳电解液的存储罐，套管内径为20cm，外径为50cm。
阳极电解液采用OH-TEMPO，浓度为0.3mol/L，阴极电解液采用上述合成的季铵盐型蒽醌活性物质，浓度为0.3mol/L，支持电解液采用1.5mol/L的NaCl溶液。电解质粘度约为12mPas。正负极电极都采用石墨毡电极，电池隔膜采用阳离子交换膜。单个电池堆，在电流密度30mA/cm2时，库伦效率为99％，电压效率76％，能量效率75％。
实施例4
蒽醌型活性物质制备：
将1,8-二羟基蒽醌和Br-(CH2)6N+(CH3)3Br-，以及碳酸钾和碘化钾按一定比例搅拌于DMF中，其中反应物Br-(CH2)6N+(CH3)3Br：碳酸钾：碘化钾：DMF摩尔比例为1:4:7:0.02:65。
在180℃下反应18小时，结束后冷却至室温，抽滤，抽滤后滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行抽滤，真空干燥得到产物。
电池性能测试：
采用地下深度1000m，物理体积为20万m3，高度为140m，最大直径为120m，地热温度为30℃的两个盐穴作为阴阳电解液的存储罐，套管内径为20cm，外径为50cm。
阳极电解液采用OH-TEMPO，浓度为0.5mol/L，阴极电解液采用上述合成的季铵盐型蒽醌活性物质，浓度为0.5mol/L，支持电解液采用1.2mol/L的NaCl溶液。电解质粘度约为15mPas。正负极电极都采用石墨毡电极，电池隔膜采用阳离子交换膜。单个电池堆，在电流密度30mA/cm2时，库伦效率为99％，电压效率76％，能量效率75％。
总而言之，选用丰富便宜的蒽醌类活性物质作为电解液负极活性物质，通过引入季铵盐基团既可以提高蒽醌在中性氯化钠溶液中的溶解度，提高电池的能量密度，同时具有较好的电化学氧化还原特性，并且该物质具有较好的稳定性，电池不需要在惰性气体环境保护下进行充放电过程。采用天然盐穴作为电解液储库，具有大容量、成本低、安全环保的优势，适合应用于大规模的储能电站。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种季铵盐型蒽醌活性物质的应用，其特征在于，将季铵盐型蒽醌活性物质作为负极活性物质应用于盐穴电池；
所述季铵盐型蒽醌活性物质的制备方法包括以下步骤：
S1、将1,8-二羟基蒽醌、溴代烷基三甲基溴化铵、碳酸钾和碘化钾搅拌溶解于N,N-二甲基甲酰胺中进行反应；
S2、反应结束后进行一次抽滤，在抽滤后得到的滤液中加入过量四丁基氯化铵，再进行二次抽滤，干燥得到产物；
步骤S1中的反应温度为100℃~200℃，反应时间为10 h~48 h；
步骤S1中的反应物摩尔比为：1,8-二羟基蒽醌：溴代烷基三甲基溴化铵：碳酸钾：碘化钾：N,N-二甲基甲酰胺=1:2~5:2~8:0.01~0.1:10~100。
2.根据权利要求1所述的季铵盐型蒽醌活性物质的应用，其特征在于，步骤S1中的溴代烷基三甲基溴化铵中的烷基链n=1,2,3……12。
3.根据权利要求1所述的季铵盐型蒽醌活性物质的应用，其特征在于，步骤S2中反应结束后冷却至室温后进行一次过滤，经过二次过滤后真空干燥得到所述产物。
4.一种有机水相盐穴电池，其特征在于，包括：
电解液槽体，所述电解液槽体内充入电解液；
两个极板，两个所述极板分别设于所述电解液槽体且相对设置；
电池隔膜，所述电池隔膜位于所述电解液槽体内且将所述电解液槽体分隔为与一所述电解液储液库连通的阳极区和与另一所述电解液储液库连通的阴极区，一所述极板设于所述阳极区，另一所述极板设于所述阴极区，所述阳极区内具有包括正极活性物质的正极电解液，所述阴极区内具有包括负极活性物质的负极电解液，所述电池隔膜能够阻止所述正极活性物质和所述负极活性物质穿透，所述负极活性物质为如权利要求1-3中的任一项所述制备方法制得的季铵盐型蒽醌活性物质。
5.根据权利要求4所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述正极活性物质为有机活性分子。
6.根据权利要求5所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述正极活性物质为联吡啶衍生物、二茂铁及衍生物。
7. 根据权利要求5所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述正极活性物质与所述负极活性物质的浓度分别为0.01 mol/L～4 mol/L。
8.根据权利要求4至7中任一所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述电解液包括支持电解质，所述电池隔膜能够供所述支持电解质穿透。
9.根据权利要求8所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述支持电解质为单组份中性盐水溶液或混合中性盐水溶液。
10.根据权利要求9所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述支持电解质为NaCl盐溶液、KCl盐溶液、Na2SO4盐溶液、K2SO4盐溶液、MgCl2盐溶液、MgSO4盐溶液、CaCl2盐溶液、CaSO4盐溶液、BaCl2盐溶液、BaSO4盐溶液中的至少一种。
11.根据权利要求4所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述电池隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、选择性渗透膜、阴阳离子复合交换膜、透析膜或多孔膜中的一种。
12.根据权利要求8所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，还包括：
两个电解液储液库，两个所述电解液储液库内分别盛装有电解液；
循环管路，所述循环管路将一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阳极区，所述循环管路将另一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阴极区；
循环泵，所述循环泵设于所述循环管路，通过所述循环泵使所述电解液循环流动供给。
13. 根据权利要求12所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述盐穴的深度在地下100 m~2000 m，物理体积在5万m3~50万m3，地热温度在25℃~70℃，所述盐穴的溶腔的直径为40 m~120 m，高度60 m~400 m。
14.根据权利要求12所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，还包括：
电解液出液管，所述电解液出液管设于所述盐穴的开口处，所述电解液出液管的下端伸入所述盐穴内的电解液液面以下，所述电解液出液管的上端与所述循环管路相连以将所述盐穴内的电解液通过所述电解液出液管输出；
电解液进液管，所述电解液出液管设于所述盐穴的开口处且套置在所述电解液出液管内，所述电解液进液管的下端朝向所述盐穴内的电解液所在方向延伸，所述电解液进液管的上端与所述循环管路相连以将所述电解液储液库内的电解液输入至所述盐穴。
15. 根据权利要求14所述的有机水相盐穴电池，其特征在于，所述电解液出液管与所述电解液进液管的内径为15m~60 cm，外径为20m~80 cm。
16.一种根据权利要求4所述的有机水相盐穴电池的应用，其特征在于，有机水相盐穴电池应用于储能电站，用于调峰、紧急动力供给，或者用于存储间歇性的可再生能源的电能。
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