WO2020121015A1 - Электрохимическое устройство для накопления энергии - Google Patents

Электрохимическое устройство для накопления энергии Download PDF

Info

Publication number
WO2020121015A1
WO2020121015A1 PCT/IB2018/001607 IB2018001607W WO2020121015A1 WO 2020121015 A1 WO2020121015 A1 WO 2020121015A1 IB 2018001607 W IB2018001607 W IB 2018001607W WO 2020121015 A1 WO2020121015 A1 WO 2020121015A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrochemical device
electrolyte
energy storage
aqueous solution
electrodes
Prior art date
Application number
PCT/IB2018/001607
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Иванович БЕЛЯКОВ
Нэля Васильевна ХОДЫРЕВСКАЯ
Михаил Серафимович ЗВЯГИНЦЕВ
Original Assignee
ГЕЙЗЕР, Бэттериз Оу
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГЕЙЗЕР, Бэттериз Оу filed Critical ГЕЙЗЕР, Бэттериз Оу
Priority to CN201880100068.3A priority Critical patent/CN113168969B/zh
Priority to US17/297,958 priority patent/US11348741B2/en
Priority to EP18905900.9A priority patent/EP3896710B1/en
Priority to CA3122910A priority patent/CA3122910C/en
Priority to PCT/IB2018/001607 priority patent/WO2020121015A1/ru
Priority to EA202191493A priority patent/EA202191493A1/ru
Priority to AU2018452488A priority patent/AU2018452488B2/en
Priority to ES18905900T priority patent/ES2957614T3/es
Publication of WO2020121015A1 publication Critical patent/WO2020121015A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/62—Liquid electrolytes characterised by the solute, e.g. salts, anions or cations therein
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/52—Separators

Definitions

  • the invention relates to electrical engineering, in particular to the design of an electrochemical device that accumulates electrical energy, and can be used in modern energy, for example, in devices that accumulate regenerative braking energy in vehicles, as traction batteries for electric vehicles (electric vehicles, hybrid electric vehicles), in emergency power supply systems when operating in the constant or compensating charge mode.
  • the known device has several disadvantages: namely:
  • this electrochemical capacitor cannot work as a highly cyclic high-power capacitor with a double electric layer.
  • a high-power electrochemical device for the storage of energy of a capacitor type including a housing installed in it at least a pair of carbon electrodes, a separator separating these electrodes impregnated with an aqueous electrolyte, and collectors (RF patent J4 2140680, CL NO 9/00, 1999 g.).
  • a capacitor has a low power consumption, because electrodes made of carbon materials when working with an aqueous electrolyte (sodium hydroxide or potassium hydroxide) have a real value of the operating voltage of about 1.0 V, and the energy capacity of the capacitor, which depends on the square of the operating voltage, is limited by the decomposition voltage of the electrolyte and the electrostatic capacity of the double electric layer, which depends from the specific surface of carbon.
  • aqueous electrolyte sodium hydroxide or potassium hydroxide
  • an electrochemical device for energy storage comprising a housing, two carbon electrodes installed in it, a separator placed between them, impregnated with an aqueous halide electrolyte, and one electrode is impregnated with an aqueous solution with a concentration of at least 38% halides of the elements of the first or second or third main subgroups of the periodic system, or a mixture thereof, and the second electrode - an aqueous solution with a concentration of 1-80% of halides of the elements of the second or third group of side subgroups of the periodic system, or a mixture, while as an electrolyte of the first electrode used an aqueous solution of sodium bromide or lithium bromide, or a mixture thereof, and as an electrolyt
  • the use in the electrochemical device for storing energy of different electrolytes on different electrodes provides operation in various modes, which enables the device to operate as a chemical current source, a hybrid asymmetric capacitor and a double electric layer capacitor.
  • An element of such an electrochemical device may not correspond to any of the criteria for accumulating the charge of a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, or a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the technical result solved by the invention is the creation of the design of an electrochemical device for energy storage, ensuring the stability of the device due to the stable preservation of a given concentration of electrolyte components on the electrodes and increasing the service life in various modes
  • the technical result in the present invention is achieved by creating an electrochemical device for energy storage, comprising a housing, two carbon electrodes installed in it, a separator impregnated with electrolyte placed between them, and collectors, in which, according to the invention, a concentrated solution with a salt concentration of 25 is used -65%, the cations of which are formed from a mixture of elements of the first or second, or the third or fourth groups of the main subgroups, or mixtures thereof in any combination of groups, main and secondary subgroups, and the anions or polyanions are formed from elements of the seventh group of the main subgroup of the periodic system.
  • the optimal concentration of cations, anions, or polyanions increases the charging potential and specific energy in the anodic and cathodic regions of the electrochemical device with good conductivity of the concentrated aqueous electrolyte solution, which provides high power and the ability to operate the device in the mode of CDES, hybrid capacitor, or HIT.
  • the invention is characterized in that the electrolyte solution is an aqueous solution.
  • aqueous and non-aqueous electrolytes can be used in a device with the indicated electrodes, it is preferable to use (highly conductive) aqueous solutions of inorganic salts.
  • the solubility of the salts used in the aqueous solvent is an order of magnitude higher than that of the currently used organic solvents.
  • a high concentration of salts is a guarantee of reliable operation of the device in the HIT mode.
  • the invention is characterized in that an aqueous solution of lithium, sodium and cadmium bromides is used as the electrolyte, which makes it possible to manufacture an electrochemical device with an operating voltage range of the cell from 1.0 to 1.6 V.
  • the invention is characterized in that an aqueous solution of calcium, sodium and cadmium bromides is used as the electrolyte, which makes it possible to manufacture an electrochemical device with an operating voltage range of the cell from 1.0 to 1.7V.
  • the invention is characterized in that an aqueous solution of zinc, calcium and sodium bromides is used as the electrolyte.
  • the use of zinc bromides allows you to increase the range of the operating voltage of the element to 1.9V.
  • the invention is characterized in that an aqueous solution of lithium, sodium and lead bromides is used as the electrolyte, which makes it possible to manufacture an electrochemical device with an operating voltage range of the cell from 1.0 to 1.6 V from widely available materials.
  • the invention is characterized in that an aqueous solution of lithium, sodium and indium bromides is used as the electrolyte, which makes it possible to manufacture an electrochemical device with an operating voltage range of the cell from 1, 0 to 1.65V.
  • the invention is characterized in that a swelling membrane is used as a separator, providing ion transport for all types of ions in solution.
  • the invention is characterized in that the electrolyte solution is a non-aqueous solution to increase the operating voltage to 2.5 V per cell.
  • cations and anions or polyanions in the electrolyte from a mixture of group elements, main and secondary subgroups of the periodic system, an optimal and stable electrolyte concentration is ensured by eliminating the reduction of cations and anions on the electrodes during operation of the electrochemical device.
  • This increases the service life of the device and the stability of operation in various modes in the conditions of its use in a vehicle (electric car, hybrid electric car, etc.) at the same time as a capacitor with a DES for starting the engine internal combustion, as a hybrid electrochemical capacitor for accelerating a vehicle and as a HIT during movement and prolonged overtaking.
  • FIG. 1 is a schematic view of an electrochemical device
  • FIG. 2 shows a charge-discharge curve for a given device at constant current.
  • the electrochemical device for energy storage has bipolar electrodes (1, 2) made of carbon material, an ion-permeable separator (3) separating electrodes impregnated with electrolyte, and collectors (4).
  • the internal elements of the device are placed in the housing (5) (Fig. 1).
  • a swellable membrane can be used as an ion-permeable separator (3).
  • the swellable membrane can be made of cellulose or paper, or of mineral fibers with a binder or in the form of a porous polyethylene or polypropylene film.
  • a solution with a salt concentration of 25-65% is used as the electrolyte, the cations of which are formed from elements of the first or second, third, or fourth groups of the main subgroups or their mixtures in any combination of groups, main and secondary subgroups, and the anions or polyanions are formed from elements of the seventh group of the main subgroup of the periodic system.
  • the electrolyte may be an aqueous solution of calcium, sodium and cadmium bromides or lithium, sodium and cadmium bromides, or an aqueous solution of zinc, calcium and sodium bromides, or an aqueous solution of lithium, sodium and lead bromides, or an aqueous solution of lithium, sodium and indium bromides.
  • the device has bipolar electrodes (1, 2) made of carbon material, which are cards sized 123x143 mm, cut from carbon fiber woven material like Busofit T-1.
  • the thickness of the positive (1) and negative (2) electrodes is 200 ⁇ m.
  • a 160x140 mm bipolar collector made of a conductive Coveris Advanced Coatings film with a thickness of 100 ⁇ m is taken.
  • the collector (4) along the circuit is covered with a layer of sealant.
  • the separator (3) with a size of 155x135 mm is made in the form of paper from mineral fibers with a binder (such as “Bahit”) with pores smaller than 5 microns.
  • the electrodes (1,2) and the separator (3) are impregnated with an electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 16%, sodium - 16% and cadmium - 20%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that the electrodes and the separator are impregnated with an electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 16%, sodium - 16% and cadmium - 20%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 16%, sodium - 16% and zinc - 20%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • Example 4 The electrochemical device in design and technology is performed analogously to example 1, characterized in that a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator, and the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 16%, sodium - 16% and indium - ten%.
  • a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator, and the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 16%, sodium - 16% and indium - ten%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is performed analogously to example 1, characterized in that a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator (3), and the electrodes and separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 12%, sodium - 12% and lead - 2.3%.
  • a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator (3), and the electrodes and separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 12%, sodium - 12% and lead - 2.3%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator, and the electrodes and separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 47% and zinc - 18%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • the electrochemical device in design and technology is performed analogously to example 1, characterized in that the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of lithium bromides - 12% and cadmium - 28%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that the electrodes are made of carbon fiber woven material such as Busofit T, and the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 20%, sodium - 3% and zinc - 2 %
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that the electrodes are made of carbon fiber woven material such as Busofit T, and the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 18%, sodium - 3% and zinc - 2 %
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device in design and technology is made analogously to example 1, characterized in that a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator (3), and the electrodes (1, 2) and the separator (3) are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 16%, sodium - 16% and cadmium - 20%.
  • a polypropylene membrane (Celgard) is used as a separator (3)
  • the electrodes (1, 2) and the separator (3) are impregnated in the electrolyte in the form of an aqueous solution of calcium bromides - 16%, sodium - 16% and cadmium - 20%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the electrochemical device according to the design and technology is made analogously to example 1, characterized in that a swellable membrane from a cellulose film is used as a separator (3), and the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form an aqueous solution of calcium bromides - 16%, sodium - 16% and cadmium - 20%.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • the device has bipolar electrodes (1, 2) made of carbon material, which are cards 80x96 mm in size, cut from carbon fiber woven material like Busofit T-1.
  • the thickness of the positive (1) and negative (2) electrodes is 200 ⁇ m.
  • the collector (4) along the circuit is covered with a layer of sealant.
  • the separator 84x100 mm in size is made in the form of paper from mineral fibers with a binder (of the type “Bahit”)
  • the electrodes and the separator are impregnated in the electrolyte in the form of a non-aqueous solution of 35% zinc bromide and 1.1% bromine in propylene carbonate.
  • the electrochemical device for energy storage is optimized as a double electric layer capacitor (CDEC), a hybrid electrochemical capacitor, a chemical current source (CIT).
  • CDEC double electric layer capacitor
  • CIT chemical current source
  • FIG. 2 shows typical charge-discharge curves for a 27V device with a three-component electrolyte consisting of: 16% Ca, 16% Na, 20% Cd.
  • a double electric layer is charged in a straight section of the discharge curve, which is formed on the negative (2) electrode from hydrated ions Na + , Ca + and partially Cd ++ , and on the positive (1) electrode from hydrated ions Br .
  • the inflection of the charging curve in the voltage range of 20-25V indicates the occurrence of the Faraday reaction on the positive electrode:
  • the device becomes “hybrid”, i.e. On one of the electrodes, a redox reaction occurs, and on the other, the charge of a double electric layer.
  • the device has all the features of a chemical current source, i.e. the occurrence of electrochemical reactions at both electrodes.
  • the discharge of the device occurs in the reverse sequence of reactions and processes. Although, practically all 3 processes can begin simultaneously, participating to varying degrees in different parts of the discharge curve.
  • the concentration of the salt solution is more than 65%, the solution crystallizes, which excludes its use.
  • the claimed electrochemical device for energy storage meets the condition of patentability "industrial applicability".
  • the proposed design of an electrochemical device for energy storage compared with the prototype has a longer service life, is more stable in various modes due to the stable preservation of a given concentration of electrolyte components on the electrodes when working as a chemical current source, a hybrid capacitor and a double electric capacitor layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, в частности - к конструкции электрохимического устройства, аккумулирующего электрическую энергию, и может быть использовано в современной энергетике, например, в устройствах, аккумулирующих энергию рекуперативного торможения на транспорте, в качестве тяговых батарей для электротранспорта (электромобилях, гибридных электромобилях), в системах аварийного энергоснабжения при работе в режиме постоянного или компенсационного подзаряда. Предлагаемое изобретение обеспечивает стабильность работы устройства за счет устойчивого сохранения заданной концентрации компонентов электролита на электродах, и повышение срока службы в различных режимах.

Description

Электрохимическое устройство для накопления энергии
Область техники
Изобретение относится к электротехнике, в частности - к конструкции электрохимического устройства, аккумулирующего электрическую энергию, и может быть использовано в современной энергетике, например, в устройствах, аккумулирующих энергию рекуперативного торможения на транспорте, в качестве тяговых батарей для электротранспорта (электромобилях, гибридных электромобилях), в системах аварийного энергоснабжения при работе в режиме постоянного или компенсационного подзаряда.
Предшествующий уровень техники.
Известно электрохимическое устройство для накопления энергии, включающее корпус, установленные в нем два углеродных электрода, размещенный между ними сепаратор, пропитанные водным галогенидным электролитом, и коллекторы (патент USA JSfs 8599534, кл. H01G9/155, 201 1 г.).
Известное устройство обладает несколькими недостатками: а именно :
- узкие функциональные возможности для накопления энергии и может быть использовано только в качестве гибридного суперконденсатора;
- не может работать как химический источник тока с высокой удельной энергией, т.к. фарадеевская реакция протекает только на одном из электродов;
- не может работать как химический источник тока с высокой удельной энергией, т.к. запас активного реагента внутри элемента - брома (Вг) - недостаточно высок - менее 5 моль/литр (в примерах 1 -3 М), и эксплуатационное напряжение электрохимической пары не превышает 1 ,0 В; - оба электрода пропитаны одним и тем же электролитом, а интенсивное расходование его на одном из электродов вызывает «ионное голодание» в зоне работы этого электрода и диффузные затруднения, т.к. в конструкции используется ионообменная мембрана, проводящая только катионы (Na+), всегда имеющая высокое ионное сопротивление.
Поэтому этот электрохимический конденсатор не может работать и как высокоциклируемый высокомощный конденсатор с двойным электрическим слоем.
Известно высокомощное электрохимическое устройство для накопления энергии конденсаторного типа, включающее корпус, установленную в нем по крайней мере пару углеродных электродов, сепаратор, разделяющий эти электроды, пропитанные водным электролитом, и коллекторы (патент РФ J4 2140680, кл. НО Ю 9/00, 1999 г.).
Недостатком конденсатора является низкая энергоемкость, т.к. электроды из углеродных материалов при работе с водным электролитом (гидроокись натрия или гидроокись калия) имеют реальную величину рабочего напряжения около 1 ,0 В, а энергоемкость конденсатора, которая зависит от квадрата рабочего напряжения, ограничена напряжением разложения электролита и электростатической емкостью двойного электрического слоя, зависящей от удельной поверхности углеродов.
Поэтому для увеличения удельной энергии конденсаторов с двойным электрическим слоем (КДЭС) приходится использовать дорогие и токсические органические электролиты на основе ацетонитрила (2,7В) и специальные углеродные материалы с высокой удельной поверхностью. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электрохимическое устройство для накопления энергии, включающее корпус, установленные в нем два углеродных электрода, размещенный между ними сепаратор, пропитанные водным галогенидным элекролитом, при этом один электрод пропитан водным раствором с концентрацией не менее 38% галогенидов элементов первой или второй, или третьей главных подгрупп периодической системы, или их смесью, а второй электрод - водным раствором с концентрацией 1-80% галогенидов элементов второй или третьей группы побочных подгрупп периодической системы, или смесью, при этом в качестве электролита первого электрода использован водный раствор бромида натрия или бромида лития, или их смеси, а в качестве электролита, пропитывающего второй электрод, использован водный раствор бромида цинка или бромида кадмия, или их смеси (патент РФ N» 2605911, кл. H01G9/145, 2016 г.) .
Использование в электрохимическом устройстве для накопления энергии разных электролитов на разных электродах обеспечивает работу в различных режимах, что дает возможность устройству работать в качестве химического источника тока, гибридного ассиметричного конденсатора и конденсатора с двойным электрическим слоем.
Однако существенным недостатком этой системы является то, что в процессе хранения и эксплуатации происходит значительное изменение концентраций электролитов на поверхности разнополярных электродов за счет естественного выравнивания концентраций компонентов электролитов в общем объеме элемента.
То есть, если в начале на положительном электроде был 50% раствор бромида лития, а на отрицательном - 50% раствор бромида цинка, то через некоторое время в зависимости от температуры и интенсивности эксплуатации концентрации ионов цинка и лития стихийным, неконтролируемым образом изменятся.
Элемент такого электрохимического устройства может не соответствовать какому-то из критериев накопления заряда конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Кроме того, в последовательной цепи элементов (например КДЭС) скорость изменения поверхностных концентраций ионогенов будет разной, что приведет к разбалансу элементов по емкости и внутреннему сопротивлению и выходу из строя последовательной цепи по «слабому» элементу.
Таким образом, пропитка положительных и отрицательных электродов в разных растворах может привести к снижению работоспособности и ненадежности срабатывания такого электрохимического устройства.
Раскрытие сущности предлагаемого изобретения.
Техническим результатом, решаемым предлагаемым изобретением, является создание конструкции электрохимического устройства для накопления энергии, обеспечивающей стабильность работы устройства за счет устойчивого сохранения заданной концентрации компонентов электролита на электродах и повышение срока службы в различных режимах
Технический результат в предлагаемом изобретение достигают созданием электрохимического устройства для накопления энергии, включающего корпус, установленные в нем два углеродных электрода, размещенный между ними сепаратор, пропитанные электролитом, и коллекторы, в котором, согласно изобретению, в качестве электролита использован концентрированный раствор с концентрацией солей 25-65%, катионы которых образованы из смеси элементов первой или второй, или третьей, или четвертой групп главных подгрупп, или их смесями в любой комбинации групп, главных и побочных подгрупп, а анионы или полианионы образованы из элементов седьмой группы главной подгруппы периодической системы.
За счет подбора в электролите катионов, анионов или полианионов обеспечивается устойчивость заданной концентрации электролита без снижения концентрации катионов и анионов на протяжении всего периода эксплуатации электрохимического устройства и повышает его срок службы.
Кроме того, оптимальная концентрация катионов, анионов или полианионов повышает потенциал заряжения и удельную энергию в анодной и катодной областях электрохимического устройства при хорошей проводимости концентрированного водного раствора электролита, обеспечивающего высокую мощность и возможность эксплуатации устройства в режиме КДЭС, гибридного конденсатора или ХИТ.
Изобретение характеризуется тем, что раствор электролита представляет собой водный раствор.
В виду того, что в устройстве с указанными электродами могут использоваться как водные, так и неводные электролиты, предпочтительным является использование (высокопроводящих) водных растворов неорганических солей.
Растворимость применяемых солей в водном растворителе на порядок выше таковой в промышленно-применяемых в настоящее время органических растворителях. А высокая концентрация солей является гарантом надежной эксплуатации устройства в режиме ХИТ.
Изготовление электрохимического устройства с водным электролитом не требует специального оборудования, сухих помещений, устройство технологично при изготовлении, менее энергозатратно и безопасно при эксплуатации.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и кадмия, что позволяет изготовить электрохимическое устройство с рабочим диапазоном напряжений элемента от 1,0 до 1,6В.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов кальция, натрия и кадмия, что позволяет изготовить электрохимическое устройство с рабочим диапазоном напряжений элемента от 1,0 до 1,7В.
Использование бромида кальция позволит снизить себестоимость электрохимического устройства.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов цинка, кальция и натрия. Использование бромидов цинка позволяет увеличить диапазон рабочего напряжения элемента до 1,9В.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и свинца, что позволяет изготовить электрохимическое устройство с рабочим диапазоном напряжений элемента от 1,0 до 1,6В из широкодоступных материалов.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и индия, что позволяет изготовить электрохимическое устройство с рабочим диапазоном напряжений элемента от 1 ,0 до 1,65В.
Применение предлагаемых вариантов электролитов с использованием водных растворов бромидов с концентрацией 25-65% обеспечивает создание достаточного запаса реагента для осуществления электрохимической реакции на поверхности углерода в катодной и анодной областях потенциалов.
При использовании в электролите разных вариантов катионов, образованных из смеси элементов первой или второй, или третьей, или четвертой групп главных подгрупп, или их смесями в любой комбинации групп, главных и побочных подгрупп, а анионов или полианионов, образованных из элементов седьмой группы главной подгруппы периодической системы и подбирая концентрацию этих элементов, дает возможность проектирования и изготовления электрохимических устройств, индивидуально исходя из требований заказчика.
Изобретение характеризуется тем, что в качестве сепаратора использована набухающая мембрана, обеспечивающая ионный транспорт для всех видов ионов, находящихся в растворе.
Это позволяет увеличить электрические характеристики и срок службы устройства за счет достаточного запаса многокомпонентного электролита в сепараторе.
Изобретение характеризуется тем, что раствор электролита представляет собой неводный раствор для повышения рабочего напряжения до 2,5 В на элемент.
За счет подбора в электролите катионов и анионов или полианионов из смеси элементов групп, главных и побочных подгрупп периодической системы обеспечивается оптимальная и стабильная концентрация электролита за счет исключения снижения катионов и анионов на электродах при эксплуатации электрохимического устройства.
Это повышает срок службы устройства и стабильность работы в различных режимах в условиях использования его в транспортном средстве (электромобиле, гибридном электромобиле и т.п.) одновременно в качестве конденсатора с ДЭС для пуска двигателя внутреннего сгорания, в качестве гибридного электрохимического конденсатора для разгона транспортного средства и в качестве ХИТ при движении и длительного обгона.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о его соответствии такому условию патентоспособности, как «новизна».
Заявляемые существенные признаки заявляемого изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод об их соответствии такому условию патентоспособности, как «изобретательский уровень».
Раскрытие графических материалов
Сущность заявляемого электрохимического устройства для накопления энергии поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:
на фиг. 1 изображен схематический вид электрохимического устройства;
на фиг. 2 показана зарядно-разрядная кривая для данного устройства при постоянном токе.
Лучший вариант исполнения, предлагаемого электрохимическое устройство для накопления энергии
Электрохимическое устройство для накопления энергии имеет разнополярные элек троды (1 , 2), выполненные из углеродного материала, ионопроницаемый сепаратор (3), разделяющий электроды, пропитанные электролитом, и коллекторы (4).
Внутренние элементы устройства помещены в корпус (5) (фиг. 1).
В качестве ионопроницаемого сепаратора (3) может быть использована набухающая мембрана. В зависимости от технологических возможностей и технических задач набухающая мембрана может быть выполнена из целлюлозы или бумаги, или из минеральных волокон со связующим или в виде пористой полиэтиленовой или полипропиленовой пленки.
В зависимости от технологических возможностей в качестве электролита использован раствор с концентрацией солей 25-65%, катионы которых образованы из элементов первой или второй, или третьей, или четвертой групп главных подгрупп или их смесями в любой комбинации групп, главных и побочных подгрупп, а анионы или полианионы образованы из элементов седьмой группы главной подгруппы периодической системы.
Электролит может представлять собой водный раствор бромидов кальция, натрия и кадмия или бромидов лития, натрия и кадмия, или водный раствор бромидов цинка, кальция и натрия, или водный раствор бромидов лития, натрия и свинца, или водный раствор бромидов лития, натрия и индия.
Пример 1
Устройство имеет разнополярные электроды (1 ,2) из углеродного материала, представляющие собой карточки размером 123x143 мм, вырезанные из углеволокнистого тканого материала типа Бусофит Т-1. Толщина положительного (1) и отрицательного (2) электродов 200 мкм.
В качестве коллектора (4) тока берут биполярный коллектор размером 160x140 мм, выполненный из токопроводящей пленки Coveris Advanced Coatings толщиной 100 мкм.
Коллектор (4) по контуру покрыт слоем герметика. Сепаратор (3) размером 155x135 мм выполнен в виде бумаги из минеральных волокон со связующим (типа «Бахит») с порами размером менее 5 мкм.
Электроды (1,2) и сепаратор (3) пропитаны электролитом в виде водного раствора бромидов лития - 16%, натрия - 16% и кадмия - 20%. Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 2
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что электроды и сепаратор пропитаны электролитом в виде водного раствора бромидов кальция - 16%, натрия - 16% и кадмия - 20%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 3
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов лития - 16%, натрия - 16% и цинка - 20%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 4 Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1, отличается тем, что в качестве сепаратора использована мембрана из полипропилена (Celgard), а электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов лития - 16%, натрия - 16% и индия - 10%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 5
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что в качестве сепаратора (3) использована мембрана из полипропилена (Celgard), а электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов лития - 12%, натрия - 12% и свинца - 2,3%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 6
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что в качестве сепаратора использована мембрана из полипропилена (Celgard), а электроды и сепаратора пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов кальция - 47% и цинка - 18%. Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 7
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1, отличается тем, что электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов лития - 12% и кадмия - 28%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 8
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1, отличается тем, что электроды выполнены из углеволокнистого тканого материала типа Бусофит Т, а электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов кальция - 20%, натрия - 3% и цинка - 2%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1. Пример 9
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что электроды выполнены из углеволокнистого тканого материала типа Бусофит Т, а электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов кальция - 18%, натрия - 3% и цинка - 2%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 10
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что в качестве сепаратора (3) использована мембрана из полипропилена (Celgard), а электроды (1 ,2) и сепаратор (3) пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов кальция - 16%, натрия - 16% и кадмия - 20%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 1 1
Электрохимическое устройство по конструкции и технологии выполнено аналогично примеру 1 , отличается тем, что в качестве сепаратора (3) использована набухающая мембрана из целлюлозной пленки, а электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде водного раствора бромидов кальция - 16%, натрия - 16% и кадмия - 20%.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
Пример 12
Устройство имеет разнополярные электроды (1 ,2) из углеродного материала, представляющие собой карточки размером 80x96 мм, вырезанные из углеволокнистого тканого материала типа Бусофит Т-1. Толщина положительного (1) и отрицательного (2) электродов 200 мкм.
В качестве коллектора (4) тока берут биполярный коллектор размером 90x107 мм, выполненный из графитовой фольги толщиной 200 мкм. Коллектор (4) по контуру покрыт слоем герметика.
Сепаратор размером 84x100 мм выполнен в виде бумаги из минеральных волокон со связующим (типа «Бахит»)
Электроды и сепаратор пропитаны в электролите в виде неводного раствора 35% бромида цинка и 1,1% брома в пропиленкарбонате.
Электрохимическое устройство для накопления энергии оптимизировано в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридного электрохимического конденсатора, химического источника тока (ХИТ).
Характеристики электрохимического устройства представлены в таблице 1.
На фиг. 2 изображены типичные зарядно-разрядные кривые для устройства 27В с трехкомпонентным электролитом в составе: 16% Са, 16% Na, 20% Cd. В интервале напряжений 2-20 В на прямолинейном участке разрядной кривой происходит заряд двойного электрического слоя, формируемого на отрицательном (2) электроде из гидратированных ионов Na+, Са+ и частично Cd++, а на положительном (1) электроде из гидратированных ионов Вг .
Далее, перегиб зарядной кривой в интервале напряжений 20-25В свидетельствует о протекании фарадеевской реакции на положительном электроде:
ЗВг - 2 Q—+ Вг3-
В этом диапазоне напряжений устройство становится «гибридным», т.е. на одном из электродов протекает окислительно-восстановительная реакция, а на другом - заряд двойного электрического слоя.
На участке зарядной кривой 25-27В отмечен дополнительный прямолинейный участок, отвечающий началу фарадеевской реакции на отрицательном электроде, характеризующийся частичным восстановлением ионов Cd++:
2Cd++ + 2 ё -> Cd+-Cd+
Таким образом, на рабочем напряжении 27В устройство имеет все признаки химического источника тока, т.е. протекание электрохимических реакций на обоих электродах.
Разряд устройства происходит в обратной последовательности реакций и процессов. Хотя, практически могут начаться все 3 процесса одновременно, участвуя в разной степени на разных участках разрядной кривой.
Из приведенных в таблице 1 экспериментальных результатов испытаний предлагаемого устройства можно сделать вывод, что данное электрохимическое устройство при работе в различных режимах позволяет поддерживать требуемую концентрацию реагента на поверхности
работу устройства.
При этом при концентрации раствора солей менее 25% (пример 9) происходит снижение электрических характеристик.
При концентрации раствора солей более 65% происходит кристаллизация раствора, что исключает его использование.
Использование в качестве сепаратора (3) набухающей мембраны дает увеличение электрических характеристик.
Таким образом, заявленное электрохимическое устройство для накопления энергии соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Предлагаемая конструкция электрохимического устройства для накопления энергии по сравнению с прототипом имеет более высокий срок службы, является более стабильной в работе в различных режимах за счет устойчивого сохранения заданной концентрации компонентов электролита на электродах при работе в качестве химического источника тока, гибридного конденсатора и конденсатора с двойным электрическим слоем
Табл. 1. Характеристики электрохимического устройства, описанные в примерах.
Figure imgf000019_0001

Claims

17 Формула изобретения
1. Электрохимическое устройство для накопления энергии, включающее корпус, установленные в нем два углеродных электрода, сепаратор, размещенный между электродами, пропитанные электролитом, и коллекторы, отличающееся тем, что в качестве электролита использован раствор с концентрацией солей 25-65%, катионы которых образованы из смеси элементов первой или второй, или третьей, или четвертой групп главных подгрупп или их смесями в любой комбинации групп, главных и побочных подгрупп, а анионы или полианионы образованы из элементов седьмой группы главной подгруппы периодической системы.
2. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п. 1, отличающееся тем, что раствор электролита представляет собой водный раствор.
3. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п.п. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов кальция, натрия и кадмия.
4. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п.п. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и кадмия.
5. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п.п. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов цинка, кальция и натрия.
6. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п.п. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и свинца. 18
7. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п.п. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве электролита использован водный раствор бромидов лития, натрия и индия.
8. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п. 1, отличающееся тем, что в качестве сепаратора использована набухающая мембрана.
9. Электрохимическое устройство для накопления энергии по п. 1, отличающееся тем, что раствор электролита представляет собой неводный раствор.
PCT/IB2018/001607 2018-12-14 2018-12-14 Электрохимическое устройство для накопления энергии WO2020121015A1 (ru)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880100068.3A CN113168969B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 电化学能量存储装置
US17/297,958 US11348741B2 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Electrochemical device for storing energy
EP18905900.9A EP3896710B1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Electrochemical device for storing energy
CA3122910A CA3122910C (en) 2018-12-14 2018-12-14 Electrochemical energy storage device
PCT/IB2018/001607 WO2020121015A1 (ru) 2018-12-14 2018-12-14 Электрохимическое устройство для накопления энергии
EA202191493A EA202191493A1 (ru) 2018-12-14 2018-12-14 Электрохимическое устройство для накопления энергии
AU2018452488A AU2018452488B2 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Electrochemical device for storing energy
ES18905900T ES2957614T3 (es) 2018-12-14 2018-12-14 Dispositivo electroquímico para almacenar energía

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2018/001607 WO2020121015A1 (ru) 2018-12-14 2018-12-14 Электрохимическое устройство для накопления энергии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020121015A1 true WO2020121015A1 (ru) 2020-06-18

Family

ID=67614588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2018/001607 WO2020121015A1 (ru) 2018-12-14 2018-12-14 Электрохимическое устройство для накопления энергии

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11348741B2 (ru)
EP (1) EP3896710B1 (ru)
CN (1) CN113168969B (ru)
AU (1) AU2018452488B2 (ru)
CA (1) CA3122910C (ru)
EA (1) EA202191493A1 (ru)
ES (1) ES2957614T3 (ru)
WO (1) WO2020121015A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4033571A1 (en) 2021-01-22 2022-07-27 Geyser Batteries Oy Assembly of elements and electrochemical energy storage device
EP4134993A1 (en) 2021-08-11 2023-02-15 Geyser Batteries Oy Electrochemical cell comprising electrodes a separartor and terminals with channels for fluid cooling it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833660B1 (en) * 2006-09-07 2010-11-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fluorohaloborate salts, synthesis and use thereof
US20130309592A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 Ravindra Datta Molten-salt electrolyte unitized regenerative hydrogen-halogen fuel cell with anion transfer
RU2014104446A (ru) * 2014-02-07 2015-08-20 Алексей Иванович Беляков Электрохимическое устройство для накопления энергии
CN106783216A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 南京工业大学 一种水溶液为电解质的超级电容器及其应用
US20170324072A1 (en) * 2015-02-27 2017-11-09 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemical Cell with Bipolar Faradaic Membrane

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216279A (en) * 1979-03-30 1980-08-05 Union Carbide Corporation Manganese dioxide fluoride-containing cathodes for solid electrolyte cells
US4218527A (en) * 1979-03-30 1980-08-19 Union Carbide Corporation Lead dioxide/fluoride-containing cathodes for solid electrolyte cells
AU566856B2 (en) * 1984-05-28 1987-10-29 Lilliwyte Societe Anonyme Electrochemcial cell with fluoride in electrolyte
RU2140680C1 (ru) 1998-11-11 1999-10-27 Беляков Алексей Иванович Электрохимический конденсатор и способ его изготовления
US20050123835A1 (en) * 2003-12-09 2005-06-09 Luying Sun Non-aqueous electrolytes having an extended temperature range for battery applications
US7675737B1 (en) * 2008-07-02 2010-03-09 Lithdyne Llc Low temperature non-aqueous electrolyte
WO2010068929A2 (en) 2008-12-12 2010-06-17 Ionix Power Systems Active electrolyte electrochemical capacitor
JP5873971B2 (ja) * 2009-11-13 2016-03-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気化学キャパシタおよびそれに用いられる電極
US8911612B2 (en) * 2010-03-22 2014-12-16 Bromine Compounds Ltd. Method of operating metal-bromine cells
US9117591B2 (en) * 2011-01-21 2015-08-25 Corning Incorporated Electrolyte synthesis for ultracapacitors
US8947855B2 (en) * 2012-06-28 2015-02-03 Empire Technology Development Llc Copolymer electrochemical double layer capacitor
WO2014096284A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Solvay Sa Salts of n-containing heterocyclic anions as components in electrolytes
US20150318120A1 (en) * 2013-01-30 2015-11-05 Empire Technology Development Llc. Carbon nanotube-graphene composite
US20160218394A1 (en) 2013-09-25 2016-07-28 The University Of Tokyo Electrolytic solution, for electrical storage devices such as batteries and capacitors, containing salt whose cation is alkali metal, alkaline earth metal, or aluminum, and organic solvent having heteroelement, method for producing said electrolytic solution, and capacitor including said electrolytic solution
US10396404B2 (en) * 2015-02-27 2019-08-27 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemical cell with bipolar faradaic membrane
FI126390B (en) 2015-09-30 2016-11-15 Broadbit Batteries Oy Electrochemical batteries for use in high-energy or high-power batteries
US10566668B2 (en) * 2017-10-09 2020-02-18 Nanotek Instruments Group, Llc Sodium ion-based internal hybrid electrochemical energy storage cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833660B1 (en) * 2006-09-07 2010-11-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fluorohaloborate salts, synthesis and use thereof
US20130309592A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 Ravindra Datta Molten-salt electrolyte unitized regenerative hydrogen-halogen fuel cell with anion transfer
RU2014104446A (ru) * 2014-02-07 2015-08-20 Алексей Иванович Беляков Электрохимическое устройство для накопления энергии
US20170324072A1 (en) * 2015-02-27 2017-11-09 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemical Cell with Bipolar Faradaic Membrane
CN106783216A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 南京工业大学 一种水溶液为电解质的超级电容器及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4033571A1 (en) 2021-01-22 2022-07-27 Geyser Batteries Oy Assembly of elements and electrochemical energy storage device
EP4134993A1 (en) 2021-08-11 2023-02-15 Geyser Batteries Oy Electrochemical cell comprising electrodes a separartor and terminals with channels for fluid cooling it
WO2023017097A1 (en) 2021-08-11 2023-02-16 Geyser Batteries Oy Electrochemical cell comprising electrodes, a separator and terminals with channels for fluid cooling it

Also Published As

Publication number Publication date
EP3896710B1 (en) 2023-07-05
AU2018452488B2 (en) 2022-08-11
CA3122910A1 (en) 2020-06-18
ES2957614T3 (es) 2024-01-23
EP3896710A1 (en) 2021-10-20
EA202191493A1 (ru) 2021-09-06
CA3122910C (en) 2022-06-07
EP3896710C0 (en) 2023-07-05
CN113168969A (zh) 2021-07-23
US20220020537A1 (en) 2022-01-20
CN113168969B (zh) 2022-05-20
US11348741B2 (en) 2022-05-31
AU2018452488A1 (en) 2021-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8137830B2 (en) High voltage battery composed of anode limited electrochemical cells
US9356276B2 (en) Profile responsive electrode ensemble
EP2735049B1 (en) High voltage battery composed of anode limited electrochemical cells
US20190214675A1 (en) Method of Forming a Secondary Battery
KR20150081426A (ko) 낮은 자체 방전과 높은 사이클 수명 및 성능을 가진 알칼리 금속-칼코겐 배터리
US20080285208A1 (en) Electric Double-Layer Capacitor
WO2020121015A1 (ru) Электрохимическое устройство для накопления энергии
WO1999030379A1 (en) Electrochemical cell comprising a liquid organic electrolyte with a conductive additive
US11393640B2 (en) Water based hybrid lithium ion capacitor battery having a water-in-salt electrolyte
KR101628555B1 (ko) 리튬공기전지용 양극
JP6050387B2 (ja) フラーレンのイオン性液体中の懸濁液を有する電気化学半電池を有するガルバニ電池を備えた電気化学エネルギー貯蔵装置又はエネルギー変換装置
US20230163358A1 (en) Non-aqueous ammonia electrolytes for lithium anode based primary and reserve batteries
RU2605911C2 (ru) Электрохимическое устройство для накопления энергии
EA043714B1 (ru) Электрохимическое устройство для накопления энергии
RU2818759C1 (ru) Электрохимический ионистор для рекуперации электрической энергии
AU2018234158B2 (en) Electrolyte for supercapacitor and high-power battery use
CN111418037B (zh) 水性电解液和包括该水性电解液的赝电容器
CN117832483A (zh) 静态锌溴电池及其正极和适配的电解液
WO2007058422A1 (en) Electric double-layer capacitor
WO2018094464A1 (en) Lithium-sulfur energy storage cell and hybrid cell having capacitive energy storage and discharge capability
CN109872883A (zh) 一种超级电容器用电解质及包含其的超级电容器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18905900

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3122910

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018905900

Country of ref document: EP

Effective date: 20210714

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018452488

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20181214

Kind code of ref document: A