CN116799270A - 一种磁性铁基混合液流电池 - Google Patents

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CN116799270A CN202310470584.8A CN202310470584A CN116799270A CN 116799270 A CN116799270 A CN 116799270A CN 202310470584 A CN202310470584 A CN 202310470584A CN 116799270 A CN116799270 A CN 116799270A
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Abstract

本发明涉及一种磁性铁基混合液流电池，包括电池外壳(1)、正极(2)、负极(3)、离子交换膜(5)、正极电解液储罐(6)、负极电解液储罐(7)，其中正极(2)和负极(3)安装在电池外壳(1)内，通过离子交换膜(5)把电池的正极(2)和负极(3)及其正、负极电解液分隔开来，所述的负极(3)包括磁体(4)、铁粉、负极集流体和负极电解液，其中铁粉吸附在磁体上，磁体置于负极集流体内，使磁体的磁感线穿过负极集流体。与现有技术相比，本发明液流电池具有循环充放电使用寿命长，生产成本低和原材料产量高等特点，在大规模、高效电化学储能技术领域，具有广泛的应用价值。

Description

一种磁性铁基混合液流电池
技术领域
本发明属于液流电池技术领域，尤其是涉及一种磁性铁基混合液流电池。
背景技术
随着风、光伏发电等新能源并网装机规模越来越大，为克服风、光伏发电的间歇性、波动性，与之配套的储能装置需求大增。相比于传统的抽水蓄能，新型储能技术一般来说建设周期短、选址灵活、调节能力强等优势。
电化学储能是新型储能的主力军，其中液流电池技术由于采用水系电解质，循环次数高且使用寿命长，因而受到广泛的重视。液流电池是一种大规模高效电化学储能技术。一般来说，液流电池具有长寿命、放电深度高、水系电解质的安全性高的优点，但能量密度不高。因固定式储能系统对能量密度要求不高，功率和容量设计互相独立，易于模块组合和电池结构的放置；因此液流电池适用于大规模蓄电储能。
常规的液流电池由正负极电解液及其它电池组件构成，电池内部正负极电解液由质子交换膜分隔，利用大量的电解液储存在电池外部的容器中，电池使用时，将电解液泵入到电池内部，参与电池的氧化还原反应，液流电池技术在近半个世纪取得了长足的进步，形成了一系列技术路线和示范性产品，代表体系有全钒、铁铬、锌溴、锌镍、锌铁、锌空、全铁液流电池技术。到目前为止，全钒液流电池是目前商业化程度最高和技术成熟度最强的液流电池技术路线，但是全钒液流电池技术仍然受制于钒的产能和成本限制。为此，铁铬液流电池也受到广泛研究和重视，但是一些如负极的析氢问题，降低了电池的能量效率；正负极电解液的互串交叉污染等问题会降低电池容量和效率，限制了进一步发展。锌溴、锌镍、锌铁、锌空等采用金属锌的液流电池技术主要面临着产生锌枝晶等难以克服的问题，限制了该技术的发展。
目前，全铁液流电池的商业化公司为北美的ESS公司，其经过一段时间的探索，将全铁液流电池的应用规模从百kW·h级向MW·h级发展，技术成熟度和市场认可度越来越高。
ESS公司的发明专利CN110301060B公开了用于铁液流电池的电解质，可以在负极上电镀延性Fe，并且可以保持铁氧化还原液流电池的性能、可靠性和效率。此外，铁可以被更快速地产生并被电镀到电镀电极上，从而实现全铁液流电池的较高的充电速率，但是仍然存在一些不足之处，如：在某些极端的充电条件下，如低温或高充电电流(由于充电速率快，铁在负极快速产生)，铁镀层可能会被施加应力且可能开裂并从负极剥落，因此较高的电镀应力会使负极劣化，降低氧化还原液流电池单元的容量和效率。
发明专利CN109728314B公开了一种外加磁场的磁性颗粒附着电极的液流电池结构及方法，液流电池外部设有磁场加载装置，该磁场加载装置产生的磁场穿透液流电池的正负电极；正负电极上均附着有用于增大电极比表面积的磁性纳米颗粒，且正负电极上磁性纳米颗粒的附着面朝向相同，使磁性纳米颗粒在磁场力作用下紧贴于电极表面。本发明主要是通过纳米磁性颗粒附着电极，在外加磁场的作用下使磁性颗粒以磁场力而非范德华力的方式附着在电极表面，能保证纳米颗粒附着的均匀性和稳定性，在长时间的充放电循环过程中能保持高电化学活性和高比表面积，在稳定提高液流电池的电压效率方面具有一定优势，但该技术采用四氧化三铁磁性颗粒，存在能量转换效率低的问题，且磁感线穿过液流电池离子交换膜，容易造成短路现象发生。
专利申请CN113178607A一种磁场与温度协同作用提高的液流电池传输性能的方法及液流电池，所述液流电池中，磁场发生器设置在负极电极与正极电极的两侧，为所述液流电池提供磁场；加热器为所述液流电池提供适当的温度环境。将低共熔溶剂电解液液流电池置于磁场中，同时使其处于15～65℃的温度环境，调节低共熔溶剂电解液的电化学物理特性，增大液流电池电解液中离子的扩散系数，有效解决现有的低共熔溶剂电解液存在因其粘度高，传质阻力大而致使电池功率密度低的问题；进而提高电池的能量效率及功率密度，但该技术所采用的有机低共熔剂(乙二醇、丙二醇、尿素与氯化胆碱等)存在粘度较高、容易被氧化分解、循环稳定性差等问题，限制了其实际应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有循环充放电，使用寿命长，生产成本低和原材料产量高的磁性铁基混合液流电池。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种磁性铁基混合液流电池，包括电池外壳、正极、负极、离子交换膜、正极电解液储罐、负极电解液储罐，其中正极和负极安装在电池外壳内，通过离子交换膜把电池的正极和负极及其正、负极电解液分隔开来，其特征在于，所述的负极包括磁体、铁粉、负极集流体和负极电解液，其中铁粉为负极活性材料，铁粉吸附在磁体上，磁体置于负极集流体内，使磁体的磁感线穿过负极集流体。
进一步地，所述的磁体为U型磁铁，多个U型磁铁置于负极集流体内，用来吸附负极铁粉材料，以实现磁体的磁感线穿过负极集流体但不穿过质子交换膜或电池正极结构，以防止在充放电铁粉随着电解液的流动而从电池负极脱落，并避免铁粉连通正负极结构而产生短路现象。
进一步地优选地，所述的磁体采用一排并列的U形磁体，且各U形磁体顶部与离子交换膜之间的距离大于U形磁体磁极间的距离，使得该磁体的磁感线穿过负极集流体，但在质子交换膜或电池正极结构的位置磁感强度显著降低。
进一步地，所述的负极集流体的材质为不锈钢，包覆所述的U形磁体。具体地，所述的负极集流体结构呈无盖槽状，长度与多个U型磁铁并排长度匹配，高度与单个U型磁铁高度相同。
进一步地，所述的正极、负极水平放置，且负极位于正极下方，利用重力和磁感的协同作用，避免负极活性材料从负极结构中脱落。
进一步地，液流电池可以采用正负极电解液独立循环的一般液流电池结构，即所述的正极电解液储罐通过独立循环管道连接正极的电解液进出口；
所述的负极电解液储罐通过独立循环管道连接负极的电解液进出口；
循环管道上设置循环泵。
进一步地，液流电池也可以通过连接正负极电解液的绝缘循环泵循环结构，实现了正负极电解液的循环利用，与一般液流电池的正负极电解液独立循环的结构相比，提高了电解液的利用效率；具体结构优选：
所述的正极电解液储罐通过正极电解液导通管与正极相连通；
负极电解液储罐通过负极电解液导通管与负极相连通；
正极和负极通过管道连通，并在管道上设置绝缘循环泵；
正极电解液储罐和负极电解液储罐之间通过压力平衡导管连接。
进一步地，所述的绝缘循环泵选用由绝缘材料制成的容积型泵，即电解液的输送是不连续流体，防止在电池的正负极间形成导电回路，造成电池能量损失。
进一步地，电解液采用含有亚铁离子和铁离子的电解液，铁离子浓度0～5mol/L，亚铁离子浓度0～5mol/L,且亚铁离子和铁离子浓度合计不低于0.1mol/L。通过监测充放电过程中电极电位或者另设选择性离子浓度传感器，并且通过改变循环泵的流速与负载功率进行匹配控制。
用于电解液输送的泵(包括循环泵和绝缘循环泵)可以调节电解液流向，以实现充放电过程中电解液在电池正、负极之间的正向和反向流通。
用于输送电解液的泵为一台以上，以连接多个液流电池正负极结构，实现充放电过程中不同电解液浓度形成的不同电压的梯次利用，以提高能量转换效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用具有磁性的电池负极结构，由磁体、铁粉、负极集流体和负极电解液组成，磁体的磁感线穿过负极集流体但不穿过质子交换膜或电池正极结构；并水平放置，通过重力和磁感应作用将负极活性材料铁粉吸附在负极集流体上，从而避免了负极活性材料脱落。
2.本发明磁感线穿过负极集流体，并保持与电池的质子交换膜距离大于U形磁体磁极间的距离；本发明采用的活性物质为铁粉，铁粉具体良好的导电性，同时可以在磁感作用下吸附在负极表面，降低活性材料脱落风险。
3.本发明提出了一种新型液流电池结构，改变了传统液流电池正负极电解液独立循环的限制，实现了电解液在正负极间循环利用，进而提高了电解液利用效率，降低了液流电池的成本。
3.本发明磁性铁基混合液流电池具有循环充放电，使用寿命长，生产成本低和原材料产量高等特点，在大规模高效电化学储能技术领域，具有广泛的应用价值；还具备较低的活性物质和电解液成本，较高的能量存储转换效率等优点，该项大规模高效电化学储能可广泛应用于电网及相关储能领域。
附图说明
图1为实施例1正负极电解液连通循环结构的磁性铁基液流电池结构示意图；
图2为磁性电极结构示意图；
图3为实施例2正负极电解液独立循环结构的磁性铁基液流电池结构示意图；
图4为对比例电池结构示意图；
图中标识如下：新型磁电极液流电池结构示意图；
1：电池外壳 2：正极 3：负极
4：U型磁铁 5：离子交换膜 6：正极电解液储罐
7：负极电解液储罐 8：正极电解液导通管9：负极电解液导通管
10：绝缘循环泵 11：导管a 12：导管b
13：压力平衡导管 14：循环泵 15：填充口b 16：填充口a。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
液流电池可以按照电解液分为水系电解液和非水系电解液，非水系液流电池电解液的成本则由活性物质和有机溶剂的成本组成，非水系有机电解液的成本高且活性物质大多有毒、易燃的缺点在大规模商业化的过程中也将成为瓶颈问题。
水系液流电池的电解液成本主要由活性物质的成本决定，而铁作为人类开采量最高的金属元素，利用成本低、无毒且环境友好。因此具有显著的成本优势和资源优势，是液流电池十分理想的活性物质的来源，能够满足未来电网级大规模储能的需求。但是目前全铁液流电池仍然存在一定的技术缺陷，限制了进一步发展。
全铁液流电池分为酸性和碱性体系，酸性全铁液流电池在商业开发上较为成熟，其正极是铁离子/亚铁离子氧化还原电对，负极是亚铁离子/Fe(0)氧化还原电对，电极反应如下：
正极：Fe3++e-<＝>Fe2+ E0＝0.77V(1)
负极：Fe2++2e-<＝>Fe E0＝-0.44V(2)
该液流电池标准电压为1.21V。
充电过程，单质铁从亚铁离子溶液中电沉积到负极上，正极则发生亚铁离子被氧化成铁离子的反应，放电过程发生相应的逆反应。
充电过程中，根据化学反应(2)可见，在电池负极会产生铁的单质，为了防止铁单质在负极集流体脱落进入电解液中，本发明在电池负极结构设置一组U型磁铁构成的磁性材料，且液流电池的电堆结构呈水平方向放置，通过重力和磁感应作用来吸附铁粉，防止铁粉从负极集流体结构上脱落，以加强电极的循环重复性，进而提高能量存储转换效率。
进一步，由于铁基液流电池的固态单质铁析出，为正负极间电解液的循环利用提供了可能，本发明还研发了一种正负极间电解液的循环利用新型液流电池结构：(1)充电过程中，含有亚铁离子的溶液从负极电解液储罐进入液流电池的负极结构中电解析出铁单质，电解析出部分的摩尔比相当于亚铁离子含量的约1/3或以下，析出的单质铁吸附在具有磁性结构的负极集流体上；然后通过绝缘循环泵输送进入正极区域，将剩余部分的亚铁离子在正极结构中氧化成铁离子，并进入正极电解液储罐；(2)放电过程中，含有铁离子电解液从正极电解液储罐，铁离子被还原成亚铁离子，同时酸性增加，再通过绝缘循环泵输送进入负极结构与铁单质反应，实现了电解液的循环利用，提高了电解液的利用效率。
该磁性铁基混合液流电池技术，除了具有超长循环寿命、高安全稳定性、可扩展性、低成本和绿色环保等一般液流电池的优点以外；还具备较低的活性物质和电解液成本，较高的能量存储转换效率等优点，该项大规模高效电化学储能可广泛应用于电网及相关储能领域。
本发明磁性铁基混合液流电池结构包括：
(一)正负极电解液独立循环结构的磁性铁基液流电池；(附图3所示)
(二)正负极电解液连通循环结构的磁性铁基液流电池；(附图1所示)
其中
一、正负极电解液独立循环的结构的磁性铁基液流电池：包括液流电池外壳、电池负极结构和负极电解液储罐、电池正极结构和正极电解液储罐、以及质子交换膜、正极输送泵、负极输送泵等；
(1)该电池负极结构由磁体、铁粉、负极集流体和负极电解液组成，磁体的磁感线穿过负极集流体但不穿过质子交换膜或电池正极结构；
(2)电池正极结构由正极集流体、含有铁离子的正极电解液；
(3)电池使用时，正极输送泵、负极输送泵分别将正、负极电解液泵入到电池内部正、负极结构，参与电池的氧化还原反应。
二、正负极电解液连通循环的结构的磁性铁基液流电池：包括液流电池外壳、电池负极结构和负极电解液储罐、电池正极结构和正极电解液储罐、以及质子交换膜、双向运行的绝缘输送泵等；
(1)该电池负极结构由磁体、铁粉、负极集流体和负极电解液组成，磁体的磁感线穿过负极集流体，但在质子交换膜或电池正极结构位置的磁感强度显著降低；
(2)电池正极结构由正极集流体、含有铁离子的正极电解液；
(3)通过连接正、负极电解液的绝缘循环泵循环结构，实现了正负极电解液的循环利用，与一般液流电池的正负极电解液独立循环的结构不同。电解液输送的泵选用容积型的绝缘循环泵，即电解液的输送是断续的，防止在电池的正负极间形成导电回路，造成电池放电现象。
(4)充电过程中，含有亚铁离子的溶液从负极电解液储罐进入液流电池的负极结构中电解析出铁单质，电解析出部分的摩尔比相当于亚铁离子含量的约1/3或以下，析出的单质铁吸附在具有磁性结构的负极集流体上；然后通过绝缘循环泵输送进入正极区域，将剩余部分的亚铁离子在正极结构中氧化成铁离子，并进入正极电解液储罐；
(5)放电过程中，含有铁离子电解液从正极电解液储罐，铁离子被还原成亚铁离子，同时酸性增加，再通过绝缘循环泵输送进入负极结构与铁单质反应，实现了电解液的循环利用，提高了电解液的利用效率。
该新型液流电池具有循环充放电使用寿命长，生产成本低和原材料产量高等特点，在大规模高效电化学储能技术领域，具有广泛的应用价值。
下面通过具体实施例详细说明
实施例1
图1是磁性铁基混合液流电池的结构示意图，包括电池外壳1、正极2、负极3、离子交换膜5、正极电解液储罐6、负极电解液储罐7，其中正极2和负极3安装在电池外壳1内，所述的正极2、负极3均包括电解液，以及置于电解液内水平放置并引出电池外壳1的电极，其中负极3位于正极2下方，离子交换膜5置于正极2和负极3中间，并将正、负极电解液分隔开来，起到分离单电池内部的正负电解液，防止活性物质相互混合产生“蹿液”和自放电的作用，并允许特定离子的选择性透过，以确保电池内部电路的导通。
所述的负极3包括磁体31、铁粉、负极集流体32和负极电解液，其中铁粉吸附在磁体上，磁体置于负极集流体内，使磁体的磁感线穿过负极集流体。磁体为U型磁铁4，多个U型磁铁置于负极集流体32内，所述的负极集流体32的材质为不锈钢，结构呈无盖槽状，长度与多个U型磁铁并排长度匹配，高度与单个U型磁铁高度相同。磁体的磁感线33穿过负极集流体，且磁体保持与电池的离子交换膜5距离大于U形磁体磁极间的距离，因而在质子交换膜或电池正极结构位置磁感强度显著降低，如图2所示。
在本实施例中通过连接正、负极电解液的绝缘循环泵循环结构，实现了正负极电解液的循环利用，具体地：
正极电解液和负极电解液分别储存在正极电解液储罐6和负极电解液储罐7内，且正极电解液储罐6和负极电解液储罐7分别通过正极电解液导通管8和负极电解液导通管9分别和电池的正极2和负极3相连通。正极电解液储罐6和负极电解液储罐7之间通过压力平衡导管13连通。正极2和负极3之间设有容积型绝缘循环泵10，正极2通过导管a11连接绝缘循环泵10，负极3通过导管b12连接绝缘循环泵10。电化学反应充电和放电发生在电池的正极2和负极3上，参与化学反应的活性物质分别以水溶液的形式存在对应的正极电解液储罐6和负极电解液储罐7之中。通过容积型绝缘循环泵10和管路切换来实现电解液从对应的电解液储罐到对应的电池内部正、负极间的往复输送。
正极电解液储罐6内的电解液为含有铁离子的水溶液，在本实施例中充电前的初始储量为0。并在正极电解液储罐6内设有填充口a16用于补充电解液。
负极电解液储罐7内的电解液为含有亚铁离子的水溶液，在本实施例中具体为100L含有1.0mol/L FeCl2、3.0mol/L KCL、0.4mol/L H3BO3的溶液。并在负极电解液储罐7内设有填充口b15用于补充电解液。
充电过程中，含有亚铁离子的溶液从负极电解液储罐7进入液流电池的负极2结构中电解析出铁单质，控制液体流速和电解功率，使得电解析出部分的摩尔比相当于亚铁离子含量的约1/3，充电完成后析出约33mol铁单质吸附在具有磁性结构的负极集流体上；然后通过绝缘循环泵10输送进入正极区域，将剩余部分的亚铁离子在正极结构中氧化成铁离子，并进入正极电解液储罐6，这时正极电解液储罐6含有100L含有0.667mol/L铁离子的溶液。
放电过程中，含有铁离子电解液从正极电解液储罐6，铁离子被还原成亚铁离子，同时酸性增加，再通过绝缘循环泵10输送进入负极结构与铁单质反应，实现了电解液的循环利用，提高了电解液的利用效率，节约了活性物质的用量。
在本实施例中，正负极电解液连通循环结构的磁性铁基液流电池，通过连接正、负极电解液的绝缘循环泵循环结构，实现了正负极电解液的循环利用，与一般液流电池的正负极电解液独立循环的结构不同。电解液输送的泵选用容积型的绝缘循环泵，即电解液的输送是断续的，防止在电池的正负极间形成导电回路，造成电池放电现象。
实施例2
磁性铁基混合液流电池采用正负极电解液独立循环的一般液流电池结构如图3所示，正极电解液储罐6通过独立循环管道连接正极2的电解液进出口；所述的负极电解液储罐7通过独立循环管道连接负极3的电解液进出口；并分别在各循环管道上设置循环泵14。其余结构同实施例1。
在本实施例中，磁性铁基混合液流电池中，在电池负极，为了防止铁单质悬浮在电解液中，随电解液的流动而脱离电池负极，电池负极安装有一组U型磁铁构成的磁性材料，用来吸附铁粉，其结构如图2所示磁性负电极的结构图，电极中设置有一组U型磁铁组成的磁体，磁体表面包裹不锈钢罩，磁体的外部有如图所示的磁场，通过磁感应作用来吸附铁粉，防止铁粉从负极集流体结构上脱落，以加强电极的循环重复性，进而提高能量存储转换效率。
正极电解液储罐6内的电解液为含有铁离子的水溶液，在本实施例中具体为100L含有1.0mol/L FeCl3、3.0mol/L KCL、0.4mol/L H3BO3的溶液。
负极电解液储罐7内的电解液为含有亚铁离子的水溶液，在本实施例中具体为100L含有1.0mol/L FeCl2、3.0mol/L KCL、0.4mol/L H3BO3的溶液。
对比例1
图4是一般液流电池的结构示意图，如ESS公司的发明专利CN110301060B公开的全铁液流电池；包括电池外壳1、正极2、负极3、离子交换膜5、正极电解液储罐6、负极电解液储罐7，其中正极2和负极3并排安装在电池外壳1内，通过离子交换膜5把电池的正极2和负极3及其正、负极电解液分隔开来，正极电解液储罐6通过独立循环管路连接正极2，负极电解液储罐7通过独立循环管路连接负极3。
正极电解液储罐6内的电解液为含有铁离子的水溶液，在本实施例中具体为100L含有1.0mol/L FeCl3、3.0mol/L KCL、0.4mol/L H3BO3的溶液。
负极电解液储罐7内的电解液为含有亚铁离子的水溶液，在本实施例中具体为100L含有1.0mol/L FeCl2、3.0mol/L KCL、0.4mol/L H3BO3的溶液。
将实施例1-2和对比例1所构建的液流电池进行性能检测，如下：
系统能量效率 循环次数 等效电解液用量*
实施例1 81％ >20000次 51L/kWh
实施例2 81％ >20000次 68L/kWh
对比例1 75％ >20000次 68L/kWh
*注：参照1.0mol/L的活性铁离子/亚铁离子浓度计算。
本发明克服了铁镀层从负极剥落的风险，同等情况下，图1-3所示的磁性铁基混合液流电池的能量转换效率提高5％以上；图4所示的磁性铁基混合液流电池节约了电解液活性物质用量25％以上，考虑到电解液中需要加入较高浓度的KCl(约3mol/L)，经济效益较为可观。
本发明所示的磁性铁基混合液流电池采用铁元素作为电解液的活性物质，无论从资源获得的经济性还是环境安全性上考虑，无疑是最优的选择。
本技术提出的磁性铁基混合液流电池具有容量高、使用范围广、循环充放电使用寿命长和生产成本低等特点。在大规模高效电化学储能(电)技术领域，具有重要的应用价值。

Claims (10)

1.一种磁性铁基混合液流电池，包括电池外壳(1)、正极(2)、负极(3)、离子交换膜(5)、正极电解液储罐(6)、负极电解液储罐(7)，其中正极(2)和负极(3)安装在电池外壳(1)内，通过离子交换膜(5)把电池的正极(2)和负极(3)及其正、负极电解液分隔开来，其特征在于，所述的负极(3)包括磁体、铁粉、负极集流体和负极电解液，其中铁粉吸附在磁体上，磁体置于负极集流体内，使磁体的磁感线穿过负极集流体。
2.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的磁体为U型磁铁(4)，多个U型磁铁置于负极集流体内。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的磁体采用一排并列的U形磁体，且各U形磁体顶部与离子交换膜(5)之间的距离大于U形磁体磁极间的距离。
4.根据权利要求3所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的负极集流体的材质为不锈钢，包覆所述的U形磁体。
5.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的正极(2)、负极(3)水平放置，且负极(3)位于正极(2)下方。
6.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的正极电解液储罐(6)通过独立循环管道连接正极(2)的电解液进出口；
所述的负极电解液储罐(7)通过独立循环管道连接负极(3)的电解液进出口；
各循环管道上均设置循环泵(14)。
7.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的正极电解液储罐(6)通过正极电解液导通管(8)与正极(2)相连通；
负极电解液储罐(7)通过负极电解液导通管(9)与负极(3)相连通；
正极(2)和负极(3)通过管道连通，并在管道上设置绝缘循环泵(10)；
正极电解液储罐(6)顶部和负极电解液储罐(7)顶部之间通过压力平衡导管(13)连通。
8.根据权利要求7所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，所述的绝缘循环泵(10)选用由绝缘材料制成的容积型泵。
9.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，电解液采用含有亚铁离子和铁离子的电解液。
10.根据权利要求1所述的一种磁性铁基混合液流电池，其特征在于，用于输送电解液的泵为一台以上，以连接多个液流电池正负极结构，实现充放电过程中不同电解液浓度形成的不同电压的梯次利用，以提高能量转换效率。
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