CN117577866A - 一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 - Google Patents
一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117577866A CN117577866A CN202311678585.8A CN202311678585A CN117577866A CN 117577866 A CN117577866 A CN 117577866A CN 202311678585 A CN202311678585 A CN 202311678585A CN 117577866 A CN117577866 A CN 117577866A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- deep sea
- rotary evaporator
- water
- composite electrolyte
- sea water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 23
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 235000015870 tripotassium citrate Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 claims abstract description 21
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 15
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- CPKVUHPKYQGHMW-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidin-2-one;molecular iodine Chemical compound II.C=CN1CCCC1=O CPKVUHPKYQGHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000153 Povidone-iodine Polymers 0.000 claims description 3
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims description 3
- 229960001621 povidone-iodine Drugs 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229940089206 anhydrous dextrose Drugs 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002000 Electrolyte additive Substances 0.000 description 5
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKDRXBCSQODPBY-VRPWFDPXSA-N D-fructopyranose Chemical compound OCC1(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-VRPWFDPXSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- -1 betaine compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/045—Cells with aqueous electrolyte characterised by aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本申请涉及一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法，该方案以深海海水为基料，过滤得到深海过滤水；将深海过滤水杀菌获得无细菌和无病毒深海过滤水；调整旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第一设定温度，加入适量无水葡萄糖液体；旋转蒸发仪工作第一设定时间后，调高浴槽蒸发水至第二设定温度，加入适量柠檬酸三钾液体；旋转蒸发仪工作第二设定时间后，调高浴槽蒸发水至第三设定温度，加入适量甜菜碱；将旋转蒸发仪调整为设定压力，保持旋转蒸发仪的浴槽蒸发水为第三设定温度；将旋转蒸发仪的垂直冷凝器降低为第四设定温度；旋转蒸发仪工作第三设定时间后停止，获得提纯复合型电解液样本。本申请可解决铝—空气电池的电化学性能瓶颈。
Description
技术领域
本申请涉及铝-空气电池复合型电解液，具体涉及一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法。
背景技术
铝—空气电池具有良好的商业应用前景，空气电池由铝阳极、石墨空气阴极和电解液组成，因其高能量密度和高安全性引起了人们的极大关注，但要实现铝—空气电池规模化的商业应用，在铝阳极方面仍然存在两大阻碍：一是铝阳极材料会与电解液中的水发生严重的析氢腐蚀，导致其利用率较低；二是铝阳极表面会形成一定厚度的钝化膜，抑制其电化学活性。
铝—空气电池电解液添加剂的加入改变了电池的电化学性能，因此关于添加有机或非有机表面活性剂等作为电解液添加剂的加入，对铝—空气电池的电化学性能瓶颈发展至关重要。目前在水系空气电池电解液中抑制金属阳极上严重的寄生析氢反应(HER)仍然具有挑战性。
因此，亟待一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法，以解决现有技术存在的问题，不仅为抑制铝金属阳极上的HER开辟了一条新的途径，而且为水系空气电池电解液的设计和金属阳极的稳定提供了新的思路。
发明内容
本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法。
为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：一种深海海水提纯复合型电解液制备方法包括以下步骤：
S00、以深海海水为基料，对该深海海水进行过滤得到深海过滤水；
S10、将深海过滤水导入旋转蒸发仪的旋转瓶中，加入适量海水杀菌剂并密封减压，通过旋转蒸发仪获得无细菌和无病毒深海过滤水；
S20、调整旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第一设定温度，加入适量无水葡萄糖液体；
S30、旋转蒸发仪运行工作第一设定时间后，调高旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第二设定温度，加入适量柠檬酸三钾液体；
S40、旋转蒸发仪运行工作第二设定时间后，调高旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第三设定温度，加入适量甜菜碱；
S50、将旋转蒸发仪的真空阀调整为设定压力，保持旋转蒸发仪的浴槽蒸发水为第三设定温度，调整至合适转速；
S60、将旋转蒸发仪的垂直冷凝器降低为第四设定温度；
S70、旋转蒸发仪运行工作第三设定时间后停止，获得提纯复合型电解液样本。
进一步地，S10步骤中，加入聚维酮碘1ml，密封减压至400毫米汞柱，启动旋转蒸发仪，速度调整为80转/分，获得无细菌和无病毒深海过滤水。
进一步地，S20～S70步骤中，第一设定温度为60℃，第二设定温度为65℃，第三设定温度为70℃，第四设定温度为20℃。
进一步地，S00～S70步骤中，加入的无水葡萄糖液体的含量占无细菌和无病毒深海过滤水的0.72～3.72％，加入的柠檬酸三钾液体占无细菌和无病毒深海过滤水的5.63～7.23％，加入的甜菜碱占无细菌和无病毒深海过滤水的0.1～0.25％。
进一步地，还包括S80步骤、利用旋转蒸发仪实验，再通过失重法测试不同比例的无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱的复合型电解液在静态下的析氢速率及缓蚀速率。
进一步地，S80步骤中，在上一次测试的基础上，不断调整无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱的含量，重复执行S20～S70步骤，得到不同的提纯复合型电解液及其析氢速率和缓蚀速率的数据。
进一步地，S50步骤中，设定压力为95kPa。
进一步地，S30～S70步骤中，第一设定时间为10min，第二设定时间为15min，第三设定时间为25～100min。
进一步地，S10～S70步骤中，深海过滤水保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾3.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％。
一种深海海水提纯复合型电解液，通过上述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法制备得到。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
1.本申请利用深海海水作为基料，将海水进行二次加工提纯，添加无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱实现复合型海水电解液，无水葡萄糖，柠檬酸三钾等添加剂可提升作为铝合金阳极缓蚀剂的缓蚀效果，高浓度甜菜碱(Bet)通过“分子拥挤效应”降低电解液水活度，从而确保水系电池能稳定运行，然后分子吸附在铝金属上形成有机保护层；
2.添加葡萄糖能够使铝合金阳极利用率由45％提高至90％，能适当提高铝合金阳极的电流密度，且几乎不影响空气阴极的电化学性能。本申请还能够促使铝合金阳极表面放电过程中产生的氢氧化铝脱落而使铝合金表面光滑平整。
3.本申请经过测试后，可证明本申请的深海海水提纯复合型电解液有效解决了目前铝空电池两大阻碍：析氢腐蚀及缓蚀速率。电解液添加剂(无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱)的加入改变了电池的电化学性能，对铝—空气电池的电化学性能瓶颈发展至关重要。
附图说明
图1是一种实施方式的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。
实施例1
如图1所示，本深海海水提纯复合型电解液制备方法包括以下步骤：
步骤1：以中国海洋所联合取样，南海海洋3500米处提取1000米深海水样为基料，经广东省科学院工业分析检测中心，编号：231011-042，以500ml深海海水为基料，分析检测得出定性及定量数据报告如下表1：
表1
步骤2：预处理500ml深海海水，过滤海水前置物，通过海水机械过滤器100mesh过滤网处理，减少深海海水中的污染物和杂质，获得深海过滤水。
步骤3：将深海过滤水导入旋转蒸发仪(后续简称为蒸发仪)的旋转瓶中，加入海水杀菌剂聚维酮碘1ml，密封减压至400毫米汞柱，启动旋转蒸发仪，速度调整为80转/分，获得无细菌和无病毒深海过滤水。
步骤4：调整蒸发仪浴槽蒸发水的温度，设定水温为60℃，通过加料阀加入3.6ml无水葡萄糖C6H12O6(CAS:50-99-7)液体。
步骤5：蒸发仪运行工作10min后，将蒸发仪浴槽蒸发水的温度调整为65℃，通过加料阀加入26.8ml柠檬酸三钾C6H5K3O7(CAS:866-84-2)液体。
步骤6：蒸发仪运行工作15min后，将蒸发仪浴槽蒸发水的温度调整为70℃，通过加料阀加入0.5ml甜菜碱。
步骤7：将蒸发仪真空阀调整为95kPa，保持浴槽70℃，速度调整为80转/分。
步骤8：将蒸发仪垂直冷凝器设定为20℃。
步骤9：综合以上操作，蒸发仪运行工作25min后停止，获得本实施例1的1：50深海海水提纯浓缩复合型电解液样本。
在本实施例中，深海海水为基料在蒸发仪工作过程中，深海海水化学元素成分没有改变，还是保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾2.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％，通过添加无水葡萄糖0.72％及柠檬酸三钾5.63％，甜菜碱0.1％，改善复合型电解液析氢率及自腐蚀速率，在70℃恒温水浴中，搅拌25min，使溶解均匀，冷却到室温，即得1:50深海海水提纯复合型电解液。
然后即可利用旋转蒸发仪实验提纯，再通过失重法测试质量变化，通过添加无水葡萄糖，柠檬酸三钾及甜菜碱后，获得复合型电解液。在本实施例制备电解液中静态下的析氢速率0.115及缓蚀速率81.223％，测试时间25min，结果详见表2。
实施例2
在实施例1的基础上，重复步骤3～8，蒸发仪运行工作40min后停止，获得实施例2的样本，取样1:100深海海水提纯复合型电解液。
在本实施例中，深海海水为基料在蒸发仪工作过程中，深海海水化学元素成分发生改变，还是保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾3.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％，通过改变添加无水葡萄糖1.72％及柠檬酸三钾6.23％，甜菜碱0.15％，改善复合型电解液析氢率及自腐蚀速率，在70℃恒温水浴中，搅拌40min，使溶解均匀，冷却到室温，即得1：100深海海水提纯复合型电解液。
然后利用旋转蒸发仪实验，失重法测试无水葡萄糖，柠檬酸三钾及甜菜碱复合型电解液在本实施例制备电解液中静态下的析氢速率0.048及缓蚀速率93.645％，测试时间40min，结果详见表2。
实施例3
在实施例1的基础上，重复步骤3～8，蒸发仪运行工作60min后停止，获得实施例3的样本，取样1:300深海海水提纯复合型电解液。
在本实施例中，深海海水为基料在蒸发仪工作过程中，深海海水化学元素成分发生改变，还是保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾3.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％，通过改变添加无水葡萄糖2.72％及柠檬酸三钾7.23％，甜菜碱0.2％，改善复合型电解液析氢率及自腐蚀速率，在70℃恒温水浴中，搅拌60min，使溶解均匀，冷却到室温，即得1：300深海海水提纯复合型电解液。
然后利用旋转蒸发仪实验，失重法测试无水葡萄糖，柠檬酸三钾及甜菜碱复合型电解液在本实施例制备电解液中静态下的析氢速率0.025及缓蚀速率95.012％，测试时间60min，结果详见表2。
实施例4
在实施例1的基础上，重复步骤3～8，蒸发仪运行工作100min后停止，获得实施例4的样本，取样1:500深海海水提纯复合型电解液。
在本实施例中，深海海水为基料在蒸发仪工作过程中，深海海水化学元素成分发生改变，还是保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾3.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％，通过改变添加无水葡萄糖3.72％及柠檬酸三钾6.83％，甜菜碱0.25％，改善复合型电解液析氢率及自腐蚀速率，在70℃恒温水浴中，搅拌100min，使溶解均匀，冷却到室温，即得1:500深海海水提纯复合型电解液。
然后利用旋转蒸发仪实验，失重法测试无水葡萄糖，柠檬酸三钾及甜菜碱复合型电解液在本实施例制备电解液中静态下的析氢速率0.011及缓蚀速率98.864％，测试时间100min，结果详见表2。
表2
其中，对比基料为原始的过滤后未经提纯的深海海水。结合表2，深海海水由多类化学元素，常量元素，微量元素，有痕元素原料组成，具备天然电解质催化作用，配合空气电池无限空气电极，至关重要，为铝空气电池商业化提供天然优势条件。从实施例1到实施例2，可见通过添加本申请的添加剂有效解决了目前铝空电池两大阻碍：析氢腐蚀(析氢速率)及缓蚀速率。铝—空气电池电解液添加剂的加入改变了电池的电化学性能，添加有机表面活性剂(由一个疏水基和一个亲水基组成。在水中，疏水基会尽可能地躲避水分子，而亲水基则会与水分子相互作用，形成分子的极性区域)等作为电解液添加剂的加入，对铝—空气电池的电化学性能瓶颈发展至关重要。
其中，本申请的旋转蒸发仪是提纯实验一个操作，失重法是另外一个测试，是指测量浓缩提纯电解液样品质量变化、研究物质热分解性质的方法。反渗透是测试电解液与空气电极防水透气层的应用。与失重法有一定关联，调节PH值是测试电解液环保指标的衡量尺度。“利用失重法、线性扫描伏安法等电化学方法提升无水葡萄糖，柠檬酸三钾等添加剂作为铝合金阳极缓蚀剂的缓蚀效果”，这个测试是同一个目的，是测试后得到最佳比例的无水葡萄糖，柠檬酸三钾等添加剂来提升缓蚀效果的意思。
以上所述实施例的提纯复合技术特征可以进行任意的组合，特别经过1：50，1：100，1：300，1：500的提纯测试，能为特殊场景提供更有效保障，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。而本申请提到的旋转蒸发仪及其失重法测试，以及海水机械过滤器100mesh的手段和设备为现有技术，这里不再赘述其原理和具体手段。
实施例5
一种深海海水提纯复合型电解液，通过实施例1～4任意一个的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法制备得到。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
尽管本文较多地使用了专业术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。
本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S00、以深海海水为基料，对该深海海水进行过滤得到深海过滤水；
S10、将所述深海过滤水导入旋转蒸发仪的旋转瓶中，加入适量海水杀菌剂并密封减压，通过所述旋转蒸发仪获得无细菌和无病毒深海过滤水；
S20、调整所述旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第一设定温度，加入适量无水葡萄糖液体；
S30、所述旋转蒸发仪运行工作第一设定时间后，调高所述旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第二设定温度，加入适量柠檬酸三钾液体；
S40、所述旋转蒸发仪运行工作第二设定时间后，调高所述旋转蒸发仪的浴槽蒸发水至第三设定温度，加入适量甜菜碱；
S50、将所述旋转蒸发仪的真空阀调整为设定压力，保持所述旋转蒸发仪的浴槽蒸发水为第三设定温度，调整至合适转速；
S60、将所述旋转蒸发仪的垂直冷凝器降低为第四设定温度；
S70、所述旋转蒸发仪运行工作第三设定时间后停止，获得提纯复合型电解液样本。
2.根据权利要求1所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S10步骤中，加入聚维酮碘1ml，密封减压至400毫米汞柱，启动旋转蒸发仪，速度调整为80转/分，获得无细菌和无病毒深海过滤水。
3.根据权利要求1所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S20～S70步骤中，所述第一设定温度为60℃，所述第二设定温度为65℃，所述第三设定温度为70℃，所述第四设定温度为20℃。
4.根据权利要求1所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S00～S70步骤中，加入的无水葡萄糖液体的含量占无细菌和无病毒深海过滤水的0.72～3.72％，加入的柠檬酸三钾液体占无细菌和无病毒深海过滤水的5.63～7.23％，加入的甜菜碱占无细菌和无病毒深海过滤水的0.1～0.25％。
5.根据权利要求4所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，还包括S80步骤、利用所述旋转蒸发仪实验，再通过失重法测试不同比例的无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱的复合型电解液在静态下的析氢速率及缓蚀速率。
6.根据权利要求5所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S80步骤中，在上一次测试的基础上，不断调整无水葡萄糖、柠檬酸三钾及甜菜碱的含量，重复执行S20～S70步骤，得到不同的提纯复合型电解液及其析氢速率和缓蚀速率的数据。
7.根据权利要求1所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S50步骤中，所述设定压力为95kPa。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S30～S70步骤中，所述第一设定时间为10min，所述第二设定时间为15min，所述第三设定时间为25～100min。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法，其特征在于，S10～S70步骤中，所述深海过滤水保持以下配比：氯化钠77.2％，氯化镁10.86％，硫酸镁4.86％，硫酸钙3.5％，硫酸钾3.5％，碳酸钙0.29％，溴化镁及其他0.29％。
10.一种深海海水提纯复合型电解液，其特征在于，通过权利要求1-9任意一项所述的一种深海海水提纯复合型电解液制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311678585.8A CN117577866A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311678585.8A CN117577866A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117577866A true CN117577866A (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=89889972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311678585.8A Pending CN117577866A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117577866A (zh) |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311678585.8A patent/CN117577866A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Continuous ammonia recovery from wastewaters using an integrated capacitive flow electrode membrane stripping system | |
| CN107298450B (zh) | 利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法 | |
| Ezechi et al. | Boron in Produced VVater: Challenges and Improvements: A Comprehensive Review | |
| CN102188956B (zh) | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 | |
| CN108218155A (zh) | 一种高盐浓缩液分盐处理方法及系统 | |
| CN108793203A (zh) | 一种从海水中提取锂的工艺 | |
| AU2005318866A1 (en) | Increased conductivity and enhanced electrolytic and electrochemical processes | |
| CN105217644A (zh) | 一种利用高镁锂比盐湖卤水制备镁基水滑石联产硼酸的方法 | |
| CN202465422U (zh) | 氨氮废水资源化处理设备 | |
| CN102531105A (zh) | 氨氮废水资源化处理工艺及设备 | |
| CN117577866A (zh) | 一种深海海水提纯复合型电解液及其制备方法 | |
| Abd-almohi et al. | Study of Microbial Desalination Cell Performance; Power Generation and Desalination Efficiency using Pure Oxygen in a Cathode Chamber | |
| CN111484046A (zh) | 一种高镁锂比盐湖卤水提锂的方法 | |
| Wu et al. | Structural distortion-induced monoclinic sodium iron hexacyanoferrate as a high-performance electrode for rocking-chair desalination batteries | |
| Hui et al. | Effect of impurities in recycling water on Pb-Ag anode passivation in zinc electrowinning process | |
| Jiang et al. | Removal of ammonia from wastewater by natural freezing method | |
| CN104843953A (zh) | 电化学与生物氢自养协同作用深度转化水中高氯酸盐的方法和反应器 | |
| CN113247921B (zh) | 一种氯碱与氯酸钠联合脱硝工艺 | |
| Nam et al. | Preparation of Pt deposited nanotubular TiO2 as cathodes for enhanced photoelectrochemical hydrogen production using seawater electrolytes | |
| CN113908780A (zh) | 一种石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶及其在海水淡化中的应用 | |
| CN111378984A (zh) | 一种电解氯化铵废水制氯气及次氯酸钠的装置及方法 | |
| CN106191901A (zh) | 一种高比表面积氢氧化镁/石墨烯复合材料的制备方法 | |
| CN109987720A (zh) | 一种希瓦氏菌膜处理污水重金属离子的方法 | |
| CN114288866B (zh) | 一种制备二维垂直异质结分离膜的方法 | |
| JP2012091981A (ja) | 水酸化ナトリウムの精製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |