JP2015509650A5

JP2015509650A5 -

Info

Publication number: JP2015509650A5
Application number: JP2014560318A
Authority: JP
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2033-03-04

Claims

以下を含む、レドックスフロー電池システム：
ａ．以下を含むレドックスフロー電池：
ｉ．正（positive）電解質と、該正電解質に少なくとも部分的に浸漬された電極とを含む第１のコンパートメント；負（negative）電解質と、該負電解質に少なくとも部分的に浸漬された電極とを含む第２のコンパートメント；および該第１および第２のコンパートメントを互いに分離する膜；を有する電気化学的セル；
ｉｉ．異なる電荷の状態で、それぞれ正および負の電解質を貯蔵するための第１および第２の貯蔵タンク；
ｉｉｉ．前記コンパートメントから貯蔵タンクへ、および、貯蔵タンクからコンパートメントへ、正および負の電解質をポンプ輸送するためのポンプ；および
ｉｖ．前記システムを脱酸素化して、チャージされた電解質を安定させるための不活性ガス源とインレット；
ｂ．正電解質から化学種を酸化的に形成するため、およびレドックスフロー電池における再利用のために正電解質を再生するための第１の触媒床；
ｃ．負電解質からのプロトンを分子状水素ガスへ還元するため、およびレドックスフロー電池における再利用のために負電解質を再生するための第２の触媒床；および
ｄ．第１の触媒床に正電解質を導く（directing）ためのバルブ、および第２の触媒床に負電解質を導く（directing）ためのバルブ。
前記正電解質が、Ｃｅ^４／Ｃｅ^３＋、Ｖ^５＋／Ｖ^４＋、ＭｎＯ^４−／Ｍｎ^２＋、Ｍｎ^３＋／Ｍｎ^２＋、Ｃｏ^３＋／Ｃｏ^２＋、およびＢｒ／ＢｒＯ_３ ⁻から選択されるレドックス対を含む請求項１に記載のシステム。
前記正電解質が、レドックス対の溶解性を増大させるための添加剤を含む請求項１または２のいずれか１項に記載のシステム。
前記レドックス対がＣｅ^４／Ｃｅ^３＋であるとき、前記添加剤がメタンスルホン酸である請求項３に記載のシステム。
前記負電解質が、Ｖ（ＩＩＩ）／Ｖ（ＩＩ）、Ｔｉ^３＋／Ｔｉ^２＋、Ｃｒ^３＋／Ｃｒ^２＋およびＺｎ^２＋／Ｚｎから選択されるレドックス対を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
前記膜が、イオン交換膜、またはナノフィルトレーション膜、またはアスベスト隔膜（diaphragm）である請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
前記電極が、金属電極、カーボン・フェルト電極、および他のカーボン電極から選択される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
前記電極が、ナノ粒子触媒によって修飾されたカーボン電極である請求項７に記載のシステム。
前記化学種が、Ｏ_２である請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
前記第１の触媒床への通過の前に前記正電解質と、追加的な化合物とが混合される請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
前記追加的な化合物が、塩素を生成する塩化物、Ｈ_２ＳＯ_４を生成するＳＯ_２、またはＣＯ_２を生成する任意の有機化合物でもある請求項１０に記載のシステム。
前記第１の触媒床が、水を酸素へ酸化するためのＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、Ｍｎおよび／又はＣｏ酸化物を含む請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
前記第２の触媒床が、プロトンを水素に還元するための貴金属を含む請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
前記電気化学的セルが、電極のバイポーラスタックを含む求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。