ES2762529T3 - Celda recargable de cobre-zinc - Google Patents
Celda recargable de cobre-zinc Download PDFInfo
- Publication number
- ES2762529T3 ES2762529T3 ES14706658T ES14706658T ES2762529T3 ES 2762529 T3 ES2762529 T3 ES 2762529T3 ES 14706658 T ES14706658 T ES 14706658T ES 14706658 T ES14706658 T ES 14706658T ES 2762529 T3 ES2762529 T3 ES 2762529T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- battery
- zinc
- electrolyte
- bipolar electrode
- membrane separator
- 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.)
- Active
Links
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 35
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical class O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000003930 superacid Substances 0.000 description 4
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical class OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000474 mercury oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(ii) oxide Chemical compound [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004860 CaZn Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100283604 Caenorhabditis elegans pigk-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018663 Mn O Inorganic materials 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROZSPJBPUVWBHW-UHFFFAOYSA-N [Ru]=O Chemical class [Ru]=O ROZSPJBPUVWBHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- AQTIRDJOWSATJB-UHFFFAOYSA-K antimonic acid Chemical compound O[Sb](O)(O)=O AQTIRDJOWSATJB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K antimony trichloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)Cl FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011533 mixed conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical group [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical class [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229920000447 polyanionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000012078 proton-conducting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N rubidium nitrate Inorganic materials [Rb+].[O-][N+]([O-])=O RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/42—Alloys based on zinc
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
- H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/138—Primary casings; Jackets or wrappings adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/029—Bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
Batería que comprende al menos una celda recargable, comprendiendo la batería: un depósito (1); uno o más casetes (3) montados de forma extraíble en el depósito (1); comprendiendo cada casete (3): un electrodo bipolar (6); un espacio de electrolito de zinc; un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4); y un marco polimérico; y comprendiendo cada celda recargable de la batería: el electrodo bipolar (6); un electrolito de zinc (7); un electrolito de cobre (8); y el separador de membrana electroquímica polimérica (4), donde el electrolito de zinc (7) y el electrolito de cobre (8) están separados entre sí por el electrodo bipolar (6) en un lado y por el separador de membrana (4) en el otro lado.
Description
DESCRIPCIÓN
Celda recargable de cobre-zinc
Campo de la invención
[0001] La presente solicitud se refiere a una celda recargable de cobre-zinc que comprende un separador de membrana polimérica útil como conductor de electrones y protones, pero que no es conductor de iones metálicos y es separador de membrana impermeable.
Antecedentes de la invención
[0002] Recientemente, se han llevado a cabo muchos experimentos para intentar desarrollar baterías recargables con un compuesto de zinc y electrolito alcalino utilizado como material de electrodo negativo, puesto que esta combinación presentaría muchas características excelentes, como alta densidad energética, alta tensión de funcionamiento, coste de material razonable, rendimiento de servicio de consumo excelente y características de servicio a temperatura baja. Tras muchos esfuerzos tecnológicos, se han encontrado mejoras para obtener operaciones cíclicas de carga y descarga de larga duración. Por ejemplo, se fabricó un electrodo depositando una mezcla de óxido de zinc y/o polvo de zinc y mercurio u óxido de mercurio sobre un colector de corriente donde el óxido de zinc y/o el polvo de zinc comprendían de 80 a 90 % en peso de la mezcla y el mercurio y el óxido de mercurio comprendían de 5 a 20 % en peso. Sin embargo, la capacidad de descarga de la batería con este electrodo disminuye gradualmente si la batería se somete a una operación de carga y descarga repetitiva incluso con la densidad de corriente baja de 2 a 3 mA/cm2. En esta operación resultó difícil pasar de 50 ciclos, puesto que la capacidad disminuía a la mitad de la capacidad inicial. Las baterías recargables de uso comercial deben mantener más de la mitad de la capacidad inicial incluso después de la carga de batería número 200. Para producir estas baterías, se necesitan nuevas mejoras en el electrodo de zinc, el electrodo positivo, el separador y el electrolito.
[0003] Se puede esperar una buena capacidad de recarga de una batería si el producto descargado del electrodo de zinc de la batería no se disuelve en el electrolito durante la descarga. Un electrodo analizado para evitar la disolución fue un electrodo de zinc de tipo lámina que contenía hidróxido de calcio para fijar los productos de descarga como CaZn(OH)4 sobre el electrodo según informa N.A.Zhulidov en el certificado de autor de invención de la U.R.S.S. n.° 116812 presentado el 7 de marzo de 1958. Sin embargo, este electrodo no puede soportar un alto servicio de descarga de corriente debido a la formación de una película pasiva sobre el polvo de zinc que se denomina fenómeno de pasivación. También se analizó un electrodo negativo de tipo semiseco en el que se restringió la cantidad de electrolito para prevenir la disolución de los productos reactivos en el electrolito, pero también resulto poco satisfactorio.
[0004] La patente estadounidense n.° 684,204 da a conocer una batería recargable de cobre/zinc. No obstante, la batería no funcionaba de forma adecuada porque no comprendía una membrana.
[0005] La patente estadounidense n.° 4,037,033 da a conocer una batería recargable de níquel/zinc capaz de soportar muchos ciclos de carga y descarga.
[0006] Por consiguiente, se necesita una celda recargable de cobre-zinc que permita muchos ciclos de carga y descarga a una alta velocidad de descarga de corriente.
[0007] Las membranas conductoras de cationes y protones convencionales comprenden normalmente una lámina de un polímero homogéneo, una lámina estratificada de polímeros similares o una mezcla de polímeros.
[0008] Se ha demostrado que una variedad de polímeros son conductores de cationes.
[0009] Un ejemplo de este tipo de polímero es una familia de ácidos perfluorosulfónicos (PFSA), que son superácidos orgánicos sólidos, y las membranas se producen como láminas homogéneas.
[0010] Todos esos materiales poliméricos se basan en las funcionalidades de sulfonato (R-SO3 --) como la contracarga fija para los cationes móviles (H.+, Li.+, Na+, etc.), que son en general monovalentes.
[0011] Entre las alternativas para los conductores de protones poliméricos se incluyen los conductores de protones de óxido. Una amplia variedad de óxidos metálicos son conductores de protones, en general en su forma hidratada o hídrica. Estos óxidos incluyen óxidos que contienen metales preciosos hidratados, como RuOx (H2O)n y (Ru--Ti)Ox (H2O), óxidos ácidos de los elementos pesados posteriores a la transición, como óxidos de antimonio ácidos y óxidos de estaño, y los óxidos de los metales de transición temprana más pesados, como Mo, W y Zr. Muchos de estos materiales son útiles también como óxidos mixtos. Algunos óxidos que no encajan en esta descripción pueden resultar útiles también, como la sílice (SiO2) y la alúmina (Al2 O3), aunque estos se utilizan generalmente como, o con, modificadores.
[0012] El número de óxidos metálicos que pueden servir como conductores de protones es demasiado grande como para analizarse por completo en detalle en el presente documento. Este grupo, que puede resumirse como aquellos
elementos que forman óxidos hidratados insolubles que no son básicos, incluye no solo conductores de protones conocidos, sino también superácidos de óxido que proporcionarán una multitud de protones libres en presencia de un medio acuoso.
[0013] Se sabe que el fosfato de circonio, específicamente el fosfato de circonio-alfa, es un excelente conductor de protones cuando se prueba como polvo a temperatura ambiente. En estas condiciones, el compuesto se hidrata (Zr(HPO4).2 (H2O), y la mayor parte de la conductividad es el resultado de la migración de protones sobre la superficie de los cristalitos individuales. Por encima de 120 0C, el agua de hidratación se pierde y la conductividad cae sustancialmente a un valor que representa la conductividad en masa del sólido, que aumenta de 1,42 pS a 200 °C a p2,85 .S a 300 °C. Con esta combinación de propiedades, el fosfato de circonio-alfa es adecuado para su uso en celdas de combustible de baja temperatura (<100 0C) o en celdas de combustible de mayor temperatura (> 150 0C).
[0014] Esta estructura no es exclusiva del fosfato de circonio-alfa. El hafnio, el titanio, el plomo y el estaño tienen fosfatos que se cristalizan en esta estructura. Estos compuestos tienen sustancialmente menos volumen libre en sus estructuras que el compuesto de circonio, y se espera que muestren una menor movilidad de protones.
[0015] El tungsteno y el molibdeno ofrecen dos grupos de conductores de protones. El primero de estos grupos son los metales simples completamente oxidados, por ejemplo, el trióxido de tungsteno (WO3). Este compuesto ha sido objeto de mucho interés debido a sus propiedades electrocrómicas. Este óxido puede reducirse electroquímicamente de forma repetida en estado sólido, con un cambio de color de amarillo claro a azul, y volver a oxidarse a la forma amarilla clara. Esta propiedad se ha utilizado para producir ventanas electrocrómicas que pueden aclararse y oscurecerse según se desee. Esta reacción ocurre sin ningún reordenamiento significativo de la red cristalina. Como resultado, mantener la neutralidad de carga requiere que un catión (protón) se disperse en la estructura y resida en un sitio intersticial. Al mantener un sesgo apropiado a través de una película de óxido, se puede mantener un flujo de protones.
[0016] La segunda familia de compuestos de tungsteno y molibdeno que ha demostrado tener una alta conductividad protónica son los hetero- y homo- polimolibdatos y politungstatos. Esta descripción abarca una amplia gama de compuestos con composiciones muy variadas, todos los cuales se basan en la fusión de grupos de octaedros MO6 (M=Mo, W) mediante el intercambio de bordes o esquinas. Estos iones (y todos son aniones) tienen una fórmula genérica de (Xk+ Mn O(3n+m))(2m-k)- donde k es la carga positiva del heteroátomo, si existe, y m es el número de esquinas octaédricas no compartidas en la estructura.
[0017] La variedad de compuestos en esta categoría continúa expandiéndose, con nuevos compuestos que se sintetizan y caracterizan regularmente. Algunos de ellos, como el (Mo16 V14 O84)14- ión, tienen estructuras muy complejas.
[0018] Se ha demostrado que los compuestos de esta familia tienen conductividades de protones a temperatura ambiente de hasta 0,17 S.cm-1 para H3W12PO40*29 H2O y 0,18 S cm-1 para H3Mo12PO40*29 H2O (esto es en un orden de magnitud mayor que la conductividad de Nafion.RTM. medido en las mismas condiciones). Estos compuestos tienen la estabilidad térmica para seguir conduciendo protones por encima de 200 0C, aunque con una conductividad reducida. Estos compuestos no solo son conductores de protones por sí mismos, sino que cuando el gel de sílice se dopa con H3W1PO40*29H2O mientras se forma a partir de tetraetoxisilano (TEOS) mediante una reacción sol-gel, entonces el producto es un conductor de protones amorfo con una conductividad que varía con la concentración del tungstato, que puede estar presente hasta aproximadamente un 50 % en peso.
[0019] Otra familia de compuestos que ha demostrado tener una alta conductividad de protones son los oxoácidos de antimonio. Estos compuestos tienen una estructura que consiste en octaedros de SbO6. con bordes o esquinas compartidas. Los oxígenos no compartidos son protonados (es decir, hidroxilos) y se mantiene la neutralidad de carga mediante cationes externos intercambiables. En estos ácidos, el antimonio puede estar en los estados de oxidación 3 o 5, o en una mezcla de los dos, dependiendo de las condiciones de síntesis y el tratamiento posterior. La etapa clave en la síntesis es la hidrólisis de SbCl3, con o sin peróxido de hidrógeno, generalmente llevada a cabo a 00C. Cuanto más oxidantes sean las condiciones de hidrólisis, mayor será la fracción de antimonio en el estado de oxidación 5 en el producto final, y con una solución de hidrólisis suficientemente oxidante es posible obtener ácidos con todo el antimonio en el estado 5. El ácido precipita como un polvo blanco insoluble que tiene una estructura de marco de tipo pirocloro (basada en la simetría cúbica). El polvo se lava minuciosamente y se seca a temperatura ambiente antes de su uso posterior.
[0020] Los ácidos antimónicos se deshidratan al calentarlos en aire seco, perdiéndose la mayor parte del agua a unos 1400C. Siempre que el material no se caliente por encima de 200 0C, reabsorberá agua del aire, incluso en condiciones normales de temperatura, y volverá a su peso original. El calentamiento a temperaturas superiores a 300 0C conduce a la desoxigenación, con el Sb+5 presente volviendo a Sb+3.
[0021] Se han producido películas delgadas de ácido antimónico sobre superficies conductoras depositando electroforéticamente partículas finas suspendidas en una solución de hidróxido de amonio en acetona. Aunque la
microscopía de exploración electrónica (SEM, por sus siglas en inglés) mostró que las capas resultantes eran lisas, no se proporcionó información sobre si estaban libres de poros, un requisito para esta aplicación.
[0022] Al igual que el tungsteno y el molibdeno, el tantalio y el niobio forman polianiones complejos altamente cargados. Estos materiales también son intercambiadores de cationes simples capaces de conducir protones y están sujetos a una deshidratación irreversible si se calientan por encima de 1000C.
[0023] Estas familias de intercambiadores iónicos inorgánicos presentan diferencias considerables, pero también tienen tres características en común que las convierten en candidatas para utilizarse como electrolitos conductores de protones en celdas de combustible. La primera es que todas tienen protones fácilmente intercambiables. La segunda es que todas tienen estructuras de marco abiertas con canales para proporcionar trayectorias de baja resistencia para que los protones móviles circulen. La tercera es que todas retienen su conductividad de protones a temperaturas superiores a 200 °C y, en la mayoría de los casos, superiores a 300 °C. Parece que esta última caracterísitca permite utilizar estos compuestos en celdas de combustible que funcionan a temperaturas ligeramente elevadas, así como a las mismas temperaturas bajas (<100 °C) en las que se utilizan celdas de combustible de PEM (membrana de intercambio de protones) convencionales. Desafortunadamente, todos estos conductores de protones de óxido son materiales cerámicos que son difíciles de fabricar en películas finas sin punteado.
[0024] Existen otros compuestos inorgánicos con estructuras considerablemente diferentes que también ofrecen un alto grado de movilidad de protones. Estos compuestos inorgánicos incluyen óxidos y superácidos sólidos con superficies muy hidratadas. La conductividad de los protones proviene de los protones que se dispersan sobre la superficie de cristalitos individuales, o partículas en el caso de los materiales amorfos. Este efecto ya se ha descrito para el fosfato de circonio-alfa totalmente hidratado.
[0025] Los óxidos de rutenio hidratados son uno de los materiales que se sabe que pueden soportar una corriente iónica considerable a través del mecanismo de salto de protones de superficie descrito anteriormente. Sin embargo, el RuOx (H2O)n puro no sería aceptable para su uso en membranas de electrolito, debido a que este compuesto en un conductor metálico. Como tal, produciría un cortocircuito eléctrico en cualquier celda en la que se utilizara.
[0026] Las memebranas de Nafion.RTM. «rellenas» de óxido de rutenio se han analizado como membranas de electrolito en celdas de combustible de metanol directo y se demostró que reducían el cruce de metanol. Desafortunadamente, en este caso también se descubrió que reducían la conductividad de protones considerablemente.
[0027] Se ha demostrado que una síntesis de aerogel dada a conocer recientemente es particularmente efectiva en la generación de materiales conductores de protones, en gran parte debido a que los productos de esta reacción tienen superficies muy altas con un alto grado de terminaciones de hidroxilo y una buena separación eléctrica de los dominios locales de RuOx. (Ru0.32TÍ0.68)O2 es un conductor mixto con electrones y protones que actúan como portadores de carga y que fluyen en direcciones opuestas. Cuando se sintetiza normalmente como masa interior, la mayoría de la corriente es transportada por electrones. Cuando el material se sintetiza como un aerogel, con una superficie muy aumentada, la mayoría de la carga es transportada por protones. Esta es una demostración clara de la conductividad protónica superficial de RuO y una ruta clara hacia una forma de utilizarla. La clave del proceso de aerogel es mantener la red de sol-gel muy dispersada, lo que se produce por la hidrólisis de una solución relativamente diluida de alcóxidos metálicos, separada a medida que se elimina el solvente. Se puede aprovechar un efecto similar en la producción de membranas, como se describe en una sección posterior de esta exposición.
[0028] La circona sulfatada es un superácido sólido amorfo que recientemente ha recibido una gran atención como catalizador ácido principalmente para su uso en conversiones de hidrocarburos y como soporte ácido para otros catalizadores. Se ha demostrado que los óxidos de titanio y los óxidos de titanio y aluminio tienen propiedades similares, pero este análisis se centrará en los compuestos de circona más conocidos.
[0029] Estos materiales se ven generalmente como óxidos metálicos amorfos con grupos sulfato unidos a su superficie. Se producen por una variedad de rutas. El método clásico es la precipitación de Zr(OH)4 amorfo mediante el tratamiento de una solución acuosa de una sal de circonio con una base seguido de sulfonación del gel con ácido sulfúrico o sulfato de amonio. El Zr(OH)4 amorfo también puede producirse mediante un método de sol-gel y sulfatarse de la misma manera. Ambos métodos son esencialmente síntesis de dos etapas. Se pueden producir materiales de mayor superficie mediante la reacción directa de ácido sulfúrico con el precursor de alcóxido. El catalizador se activa antes de utilizarse mediante calcinación a temperaturas entre 400 0C y 650 0C. Aunque estos materiales son ácidos fuertes de Bronsted, como los materiales de ácido perfluorosulfónico (PFSA, por sus siglas en inglés), requieren agua para la formación de protones libres.
[0030] Los sólidos con propiedades similares también se pueden producir con alúmina (Al.2 O3.) en lugar de circona. Estos materiales se producen combinando una sal, como Li2SO4 or RbNO3, con la sal de aluminio correspondiente y sinterizando la mezcla para convertir la sal de aluminio en una matriz de alúmina. La sal del huésped permanece relativamente sin cambios. Estos materiales pueden prensarse para formar tabletas de aproximadamente 1-2 mm de espesor, que se probaron como electrolitos de celda de combustible. Cuando se hicieron funcionar a 400 0C, se
descubrió que producían resultados prometedores, con potenciales de una sola celda tan altos como 0,75 V observados a densidades de corriente de 200 mA/cm2. La conductividad se atribuyó a los protones que se desplazaban por los sitios formados por la sal en la matriz de alúmina según la evidencia IR de la coordinación de H--SO4 en el electrolito que contenía litio. Sin embargo, debido a la alta temperatura requerida para la conductividad, estos materiales no se consideran prometedores para su uso en un sistema unido por polímeros.
[0031] Todos los óxidos descritos anteriormente son potencialmente útiles como conductores de protones, si pudieran fabricarse en láminas lo suficientemente delgadas de forma que la conductividad fuera similar a las membranas poliméricas convencionales. La incapacidad de producir láminas finas es la debilidad principal de los materiales producidos mediante el enfoque o el método utilizado por Nakamora et al. (Patente estadounidense n.° 4,024,036.)
[0032] Además de conductores de cationes inorgánicos, las membranas de compuesto inorgánico-orgánico son potencialmente útiles para aplicaciones electroquímicas. Se han cargado membranas de PFSA, como Nafion.RTM., con ácido 12-fosfotúngstico (H3W12PO40), un conductor de protones inorgánico. Se ha demostrado que estas membranas presentan una mejor retención de agua y, por consiguiente, una conductividad a temperaturas por encima de 100 0C mejor que las mismas membranas en su forma no cargada. El objetivo consistía en desarrollar membranas para celdas de combustible de PEM que puedieran funcionar a temperaturas elevadas para mejorar el problema del envenenamiento por CO para los electrocatalizadores del ánodo. La adición de ácido 12-fosfotúngstico al electrolito polimérico permitió un funcionamiento a temperaturas de hasta 1200C, pero no se presentó prueba alguna para una tolerancia al CO mejorada.
[0033] En la Patente estadounidense n.° 5,523,181, Stonehart et al. describe una membrana de compuesto útil para celdas de combustible de PEM que consiste en una sílice de gran superficie, preferiblemente en forma de fibras, como carga con una variedad de polímeros capaces de intercambiar cationes con soluciones como la matriz. Estas membranas se producen suspendiendo la fase inorgánica en un solvente adecuado para la disolución del polímero y mezclando la suspensión con una solución del polímero en el mismo solvente. Las membranas se forman por evaporación del solvente de forma controlada para producir una película fina del compuesto. La sílice se selecciona para maximizar su afinidad con el agua y su capacidad de retener agua. Demostraron una resistencia eléctrica reducida en las celdas de combustible que funcionaban en condiciones de humidificación baja. El rendimiento mejorado se atribuye a una retención de agua mejorada por la sílice, y una retrodifusión de agua mejorada desde el cátodo hasta el ánodo a lo largo de las fibras de sílice, el agua de retrodifusión sustituyendo el agua eliminada por el transporte electroosmótico. No han atribuido ninguna contribución a la conductividad general de protones a la sílice.
[0034] En la patente estadounidense n.° 5,512,263, Mclntyre describe una membrana de compuesto producida utilizando un polímero iónicamente conductor junto con una fase de carga eléctricamente conductora. Esta membrana permite la construcción de una celda de combustible cortocircuitada internamente, que se describe como útil para la síntesis del peróxido de hidrógeno. Puesto que toda la corriente eléctrica fluye internamente dentro de la membrana, no hay un control o una monitorización eléctrica externa de la reacción. Esta falta de control puede contribuir a la eficiencia relativamente baja de su proceso.
[0035] En la patente estadounidense n.° 5,682,261, Takada et al. dan a concoer un sistema trifásico para producir una membrana de compuesto. Un ácido de Bronsted, normalmente se adsorbe un ácido mineral fuerte en la superficie de la sílice finamente dividida y esta mezcla se combina con un aglutinante termoplástico para producir una membrana conductora de protones. En esta membrana, la conductividad primaria se debe a protones libres en el ácido. Se ha descubierto que esta membrana es útil como conductor iónico para ventanas electrocrómicas y para celdas de combustible.
[0036] En la patente estadounidense n.° 5,334,292, Rajeshwar et al. describen un compuesto que consta de un polímero conductor de electrones (en lugar de un electrolito conductor de iones) y partículas metálicas catalíticamente activas. Los polímeros que utilizan son polipirrol y polianalina, que se polimerizan electroquímicamente sobre una superficie conductora. Este compuesto se describe como útil como electrocatalizador soportado donde se desea suspender partículas electrocatalíticamente activas preciosas (p. ej., Pt, Pd, Ag, Ru, etc.) en una matriz conductora económica para minimizar la cantidad de metal precioso utilizado.
[0037] Las membranas de compuesto inorgánico-orgánico también pueden resultar útiles para otras aplicaciones diversas. Estos compuestos pueden incluir una matriz Nafion.RTM. y una carga semiconductora, donde los semiconductores generalmente seleccionados son los que se sabe que muestran actividad para realizar reacciones fotocatalíticas, como CdS, CdSe, FeS2, ZnS, TiO2, y Fe2O3. Los compuestos producidos son útiles para llevar a cabo reacciones como la descomposición fotocatalítica y la oxidación de compuestos orgánicos e incluso la fijación de nitrógeno.
[0038] En su artículo titulado "Nafion/ORMOSIL Hybrids via in Situ Sol-Gel Reactions. 3. Pyrene Fluorescence Probe Investigations of Nanoscale Environment," (Chemistry of Materials, 9, 36-44, (1997), Mauritz et al. describen compuestos de PFSA-sílice mediante la hidrólisis de tetraetoxisilano (TEOS) dentro de la matriz polimérica. La relación inorgánico-orgánico puede variar en un amplio intervalo, al igual que las propiedades de la fase inorgánica, permitiendo
que las propiedades del compuesto final se adapten a aplicaciones específicas. Se ha demostrado que estos materiales de compuesto presentan una selectividad para separación de gases mejorada al compararse con el polímero sin carga. Mauritz et al. También han demostrado la capacidad de producir compuestos de nanofase con fases inorgánicas de aluminosilicato, titaniosilicato y TiO2.
[0039] Por consiguiente, se necesita un material separador de membrana que muestre una alta conductividad de protones y electrones y agua y, al mismo tiempo, que no sea conductor de iones metálicos.
Sumario de la invención
[0040] Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una celda recargable bipolar de cobre-zinc con un ciclo de vida largo.
[0041] También es un objeto de la presente invención proporcionar una celda recargable bipolar de cobre-zinc que comprenda un separador de membrana electroquímica polimérica útil como membrana conductora de electrones y protones. El separador de membrana electroquímica polimérica no es conductor de iones metálicos.
[0042] Estos objetos se consiguen mediante una combinación de un electrodo bipolar, un electrolito de zinc, un electrolito de cobre y un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos. El electrolito de zinc y el electrolito de cobre están separados entre sí por el electrodo bipolar en un lado y por el separador de membrana en el otro lado. La descarga implica la electrodeposición de cobre del electrolito de cobre sobre el lado negativo del electrodo bipolar a la vez que se corroe el zinc del lado positivo del electrodo bipolar en el electrolito de zinc. La carga del sistema implica el proceso opuesto, electrodepositar zinc del electrolito de zinc sobre el lado positivo del electrodo bipolar a la vez que se corroe el cobre del lado negativo del electrodo bipolar en el electrolito de cobre.
[0043] La función primaria del separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos es separar la semicelda de cobre de la semicelda de zinc de manera que los iones de cobre y los iones de zinc permanezcan en sus respectivas semiceldas, pero sigan permitiendo la circulación de los protones y los electrones.
[0044] El electrodo bipolar puede elaborarse con un único material conductor, o una combinación de más de un material conductor, o capas de material para proporcionar una conductividad, una resistencia a la corrosión, una resistencia mecánica y una adhesión de material electrodepositado adecuadas.
[0045] Se proporciona un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos que comprende un primer polímero, un segundo polímero y grupos de funcionalización.
[0046] Preferiblemente, el separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos comprende poliestireno, tereftalato de polietileno y grupos de funcionalización. El separador de membrana aísla el cobre y el zinc a cada lado del separador de membrana con un índice de permeación inferior a 1 pmol/día. Los grupos de funcionalización están unidos químicamente a poliestireno y tereftalato de polietileno y contienen una mezcla de compuestos que puede incluir MePO3 y EtCO(OH).
[0047] Las celdas recargables bipolares de cobre-zinc se combinan en baterías, sistemas de extracción electrolítica con un voltaje de 1000 V, 320 KV, 500 KV, 800 KV para corresponder a la red de HVDC. El voltaje de 1000 V permitirá conectar el almacenamiento de energía a la parte de boltaje bajo de la red eléctrica. Una batería comprende al menos una celda.
[0048] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden presentar una ventaja de que se elimina la conversión del transformador y CA/CC.
[0049] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden tener otra ventaja de que el mantenimiento de la celda es relativamente sencillo debido a la configuración de «depósito» al compararse con la configuración de electrolizador de celda cerrada.
[0050] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden presentar otra ventaja de que la configuración de celda elimina el bombeo y, como resultado, las pérdidas de bombeo parásito.
[0051] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden tener otra ventaja de que se eliminan los colectores y las corrientes de derivación.
[0052] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden tener otra ventaja de que la celda es una celda de larga duración.
[0053] Los modos de realización descritos en este documento pueden tener otra ventaja de que las celdas individuales se pueden quitar, mantener y reemplazar si es necesario sin afectar el funcionamiento general de la batería. La vida útil de la batería se encuentra en el intervalo de 20-30 años.
[0054] Los modos de realización descritos en el presente documento pueden tener otra ventaja de que el separador de membrana tiene una permeabilidad selectiva (no es permeable a los iones metálicos) y es altamente conductor.
[0055] En las reivindicaciones del presente documento se exponen otros aspectos.
Breve descripción de los dibujos
[0056] Para comprender mejor la invención y para mostrar la forma de implementación de la misma, a continuación se describirán a modo de ejemplo únicamente modos de realización, métodos y procesos específicos según la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 ilustra una sección transversal de una celda recargable de cobre-zinc
La figura 2 ilustra una vista de perfil de una celda recargable de cobre-zinc
La figura 3 ilustra una vista detallada de una celda recargable de cobre-zinc con un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos.
La figura 4 ilustra un dispositivo de extracción para una celda recargable de cobre-zinc
Descripción detallada de los modos de realización
[0057] A continuación, se describirá a título de ejemplo un modo específico contemplado por los inventores. En la siguiente descripción se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa. No obstante, resultará evidente para los expertos en la materia que la presente invención puede ponerse en práctica sin limitación a estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito con detalle métodos y estructuras conocidas para no complicar innecesariamente la descripción.
[0058] A continuación, se describirán varios modos de realización y variaciones diferentes de una celda recargable de cobre-zinc.
[0059] La figura 1 es una sección transversal esquemática de una celda recargable de cobre-zinc según un modo de realización particular de la invención. La celda comprende un depósito (1), con una superficie de sellado (2) y una parte inferior de depósito (1a), un casete (3), un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4), y un marco polimérico (5) del casete (3).
[0060] La figura 2 es una vista en sección esquemática de una celda recargable de cobre-zinc según un modo de realización particular de la invención. La celda comprende una parte inferior de depósito (1a), un marco polimérico (5) del casete (3), un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4), un electrodo bipolar (6), un espacio de electrolito de zinc (7) y un espacio de electrolito de cobre (8).
[0061] La figura 3 es una vista detallada de una celda recargable de cobre-zinc según un modo de realización particular de la invención. La celda comprende un electrodo bipolar (6), un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4), una parte inferior de depósito (1a), una soldadura polimérica u otro elemento de fijación (9) de un electrodo bipolar (6) un elemento de fijación (10) de un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4) y un espacio de electrolito de zinc (7).
[0062] La figura 4 es una representación de modo de realización particular de un dispositivo de extracción para insertar en un depósito (1) uno o más casetes (3) y extraerlos del mismo. Una batería comprende uno o más casetes (3) montados en un depósito (1). Cada casete (3) comprende un electrodo bipolar (6), un espacio de electrolito de zinc (7), un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4) y un marco polimérico (5). Una celda recargable comprende en combinación un electrodo bipolar (6), un electrolito de zinc, un electrolito de cobre y un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4). Una batería comprende al menos una celda recargable. El dispositivo de extracción comprende estructuras de soporte mecánico (11a), (11b) que se insertan en el depósito (1) desde la parte superior y se sujetan a ambos lados del casete (3). Las estructuras de soporte mecánico (11 a), (11 b) sostienen el casete (3) y evitan la distorsión de un electrodo bipolar (6) y un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4) durante la inserción del casete (3) en el depósito (1) y la extracción del mismo del depósito (1).
Claims (9)
1. Batería que comprende al menos una celda recargable, comprendiendo la batería:
un depósito (1);
uno o más casetes (3) montados de forma extraíble en el depósito (1);
comprendiendo cada casete (3):
un electrodo bipolar (6);
un espacio de electrolito de zinc;
un separador de membrana electroquímica polimérica impermeable a los iones metálicos (4); y
un marco polimérico; y
comprendiendo cada celda recargable de la batería:
el electrodo bipolar (6);
un electrolito de zinc (7);
un electrolito de cobre (8); y
el separador de membrana electroquímica polimérica (4),
donde el electrolito de zinc (7) y el electrolito de cobre (8) están separados entre sí por el electrodo bipolar (6) en un lado y por el separador de membrana (4) en el otro lado.
2. Batería de la reivindicación 1, donde el electrodo bipolar (6) se elabora con un material conductor.
3. Batería de la reivindicación 2, donde el material conductor está en forma de capas.
4. Batería de la reivindicación 1, donde el electrodo bipolar (6) se elabora con una combinación de más de un material conductor.
5. Batería de la reivindicación 4, donde la combinación de más de un material conductor está en forma de capas.
6. Batería de las reivindicaciones 1 -5, donde el separador de membrana (4) comprende un primer polímero, un segundo polímero y grupos de funcionalización.
7. Batería de la reivindicación 6, donde el primer polímero es poliestireno y el segundo polímero es tereftalato de polietileno.
8. Batería de las reivindicaciones 6-7, donde los grupos de funcionalización contienen una mezcla de compuestos que incluye MePO3 y EtCO(OH).
9. Batería de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la celda recargable comprende, además:
un elemento de fijación (9) del electrodo bipolar (6); y
un elemento de fijación (10) del separador de membrana (4).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1303759.3A GB2511494B (en) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | Rechargeable copper-zinc cell |
| PCT/GB2014/000054 WO2014135828A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-02-17 | Rechargeable copper-zinc cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2762529T3 true ES2762529T3 (es) | 2020-05-25 |
Family
ID=48142318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES14706658T Active ES2762529T3 (es) | 2013-03-04 | 2014-02-17 | Celda recargable de cobre-zinc |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9647267B2 (es) |
| EP (1) | EP2965376B1 (es) |
| JP (1) | JP7013114B2 (es) |
| KR (1) | KR102168322B1 (es) |
| CN (1) | CN105122527B (es) |
| AU (2) | AU2014224422B2 (es) |
| CA (1) | CA2903257C (es) |
| ES (1) | ES2762529T3 (es) |
| GB (1) | GB2511494B (es) |
| HK (1) | HK1218591A1 (es) |
| MX (1) | MX2015011390A (es) |
| WO (1) | WO2014135828A1 (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110620270B (zh) * | 2019-09-02 | 2023-01-24 | 华中师范大学 | 一种二次铜锌电池 |
| WO2024166054A1 (en) | 2023-02-09 | 2024-08-15 | Cumulus Energy Storage Ltd | Rechargeable copper-zinc cell |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US684204A (en) | 1900-10-31 | 1901-10-08 | Thomas A Edison | Reversible galvanic battery. |
| JPS5626108B2 (es) * | 1975-01-20 | 1981-06-16 | ||
| US4024036A (en) * | 1975-02-03 | 1977-05-17 | Agency Of Industrial Science & Technology | Proton permselective solid-state member and apparatus utilizing said permselective member |
| IT1056298B (it) | 1975-09-18 | 1982-01-30 | Olivieri Icaro & C | Congegno per impegnare l anello elastico flessibile costituente parte del gancio per scarponi da sci e o calzature analoghe |
| AU568388B2 (en) * | 1983-08-10 | 1987-12-24 | National Research Development Corp. | Purifying a mixed cation electrolyte |
| US5334292A (en) | 1992-08-17 | 1994-08-02 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Conducting polymer films containing nanodispersed catalyst particles: a new type of composite material for technological applications |
| US5523181A (en) | 1992-09-25 | 1996-06-04 | Masahiro Watanabe | Polymer solid-electrolyte composition and electrochemical cell using the composition |
| US5512263A (en) * | 1994-05-06 | 1996-04-30 | The Dow Chemical Company | Method for chemical synthesis employing a composite membrane |
| JP3483644B2 (ja) | 1995-03-07 | 2004-01-06 | 松下電器産業株式会社 | プロトン伝導体およびプロトン伝導体を用いた電気化学素子 |
| US6986966B2 (en) * | 2001-08-10 | 2006-01-17 | Plurion Systems, Inc. | Battery with bifunctional electrolyte |
| US20050287404A1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-12-29 | Nissan Technical Center N.A. Inc. | Fuel cell system and method for removal of impurities from fuel cell electrodes |
| CN102341946B (zh) * | 2010-03-12 | 2013-05-01 | 住友电气工业株式会社 | 氧化还原液流电池 |
| EP2553752A2 (en) * | 2010-03-30 | 2013-02-06 | Applied Materials, Inc. | High performance flow battery |
-
2013
- 2013-03-04 GB GB1303759.3A patent/GB2511494B/en active Active
-
2014
- 2014-02-17 EP EP14706658.3A patent/EP2965376B1/en active Active
- 2014-02-17 JP JP2015560759A patent/JP7013114B2/ja active Active
- 2014-02-17 CA CA2903257A patent/CA2903257C/en active Active
- 2014-02-17 AU AU2014224422A patent/AU2014224422B2/en active Active
- 2014-02-17 WO PCT/GB2014/000054 patent/WO2014135828A1/en active Application Filing
- 2014-02-17 KR KR1020157027215A patent/KR102168322B1/ko active IP Right Grant
- 2014-02-17 US US14/770,009 patent/US9647267B2/en active Active
- 2014-02-17 MX MX2015011390A patent/MX2015011390A/es unknown
- 2014-02-17 CN CN201480011996.4A patent/CN105122527B/zh active Active
- 2014-02-17 ES ES14706658T patent/ES2762529T3/es active Active
-
2016
- 2016-06-07 HK HK16106514.6A patent/HK1218591A1/zh unknown
-
2017
- 2017-12-20 AU AU2017279691A patent/AU2017279691B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2017279691B2 (en) | 2019-12-05 |
| EP2965376A1 (en) | 2016-01-13 |
| JP7013114B2 (ja) | 2022-01-31 |
| AU2017279691A1 (en) | 2018-01-18 |
| AU2014224422A2 (en) | 2017-09-28 |
| CA2903257A1 (en) | 2014-09-12 |
| GB201303759D0 (en) | 2013-04-17 |
| KR102168322B1 (ko) | 2020-10-22 |
| EP2965376B1 (en) | 2019-09-25 |
| HK1218591A1 (zh) | 2017-02-24 |
| GB2511494A (en) | 2014-09-10 |
| JP2016510163A (ja) | 2016-04-04 |
| AU2014224422B2 (en) | 2017-09-28 |
| WO2014135828A1 (en) | 2014-09-12 |
| MX2015011390A (es) | 2016-04-26 |
| US9647267B2 (en) | 2017-05-09 |
| KR20150127639A (ko) | 2015-11-17 |
| CN105122527A (zh) | 2015-12-02 |
| AU2014224422A1 (en) | 2015-10-29 |
| US20160013485A1 (en) | 2016-01-14 |
| CN105122527B (zh) | 2018-05-22 |
| GB2511494B (en) | 2015-01-21 |
| CA2903257C (en) | 2021-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peng et al. | Functional materials with high-efficiency energy storage and conversion for batteries and fuel cells | |
| Wang et al. | Nickel-doped La0. 8Sr0. 2Mn1–x Ni x O3 nanoparticles containing abundant oxygen vacancies as an optimized bifunctional catalyst for oxygen cathode in rechargeable lithium–air batteries | |
| Xu et al. | 3D ordered macroporous LaFeO 3 as efficient electrocatalyst for Li–O 2 batteries with enhanced rate capability and cyclic performance | |
| Xu et al. | Preparation and electrocatalytic activity of 3D hierarchical porous spinel CoFe2O4 hollow nanospheres as efficient catalyst for oxygen reduction reaction and oxygen evolution reaction | |
| Kim et al. | Near surface electric field enhancement: Pyridinic-N rich few-layer graphene encapsulating cobalt catalysts as highly active and stable bifunctional ORR/OER catalyst for seawater batteries | |
| Feng et al. | Advances and challenges in photoelectrochemical redox batteries for solar energy conversion and storage | |
| Surya et al. | A review on advancement in non-noble metal based oxides as bifunctional catalysts for rechargeable non-aqueous Li/air battery | |
| Yu et al. | The applications of semiconductor materials in air batteries | |
| US10396349B2 (en) | Semi-solid flow Li/O2 battery | |
| JP6649307B2 (ja) | 電気化学反応装置 | |
| US20170203973A1 (en) | Applications of a tungsten-containing material | |
| KR101851849B1 (ko) | 고분자 전해질막, 상기 고분자 전해질막을 포함하는 전기화학 전지, 상기 전기화학 전지를 포함하는 전기화학 전지모듈, 상기 고분자 전해질막을 포함하는 흐름전지, 고분자 전해질막의 제조방법 및 흐름 전지용 전해액 | |
| ES2795037T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para la utilización electroquímica de dióxido de carbono | |
| ES2762529T3 (es) | Celda recargable de cobre-zinc | |
| Dong et al. | Fabrication of a cost-effective cation exchange membrane for advanced energy storage in a decoupled alkaline-neutral electrolyte system | |
| KR20120117164A (ko) | 광전?전해 일체형 수소생산 시스템용 전해전지 | |
| Wheeler et al. | Beyond Li-Ion batteries for grid-scale energy storage | |
| CN110326144B (zh) | 聚合物电解质膜及其制备方法、电化学电池和液流电池、用于聚合物电解质膜的组合物 | |
| US20220278346A1 (en) | Zipped ion-exchange membrane |