一种锡
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锰水系液流电池
技术领域
1.本发明属电池技术领域，具体涉及一种锡
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锰二次电池。
背景技术：
2.二十一世纪以来，全球不断增加的能源需求使得世界原油供应日益紧缩，使用化石燃料产生的环境问题，如全球变暖，越来越严重的雾霾天气，也越来越引起人们的重视。然而，由于可再生能源(如风能，太阳能和潮汐能等)具有间歇性，其不连续，不稳定的特点加大了其大规模并入电网的难度，为了提高可再生能源的利用率，发展大规模储能电池系统是有效的途径之一。
3.目前有望应用于大型储能的电池体系可以被简单分为基于无水电解液电池体系和基于水溶液电解质的电池体系。例如，传统的锂离子电池采用无水有机溶液作为电解液，表现出高的工作电压。然而，高毒性且易燃的有机电解液会造成电池爆炸的危险，这一个问题在大型储能领域更为突出。高温钠
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硫电池，采用液态熔融的电极，并不含有水系电解液，且表现出高的工作电压和能量密度，然而可燃金属钠电极和硫电极在高温下仍存在起火爆炸的危险，先前已有事故证实这一点。另方面，采用水溶液电解液则可以大幅度提升电池工作的安全性，其主要原因是含水电解液自身不可燃。因此，基于水溶液电解液的铅酸电池、镍
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镉电池、镍氢电池、全钒液流电池、锌
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溴液流电池以及近期发展起来的水系锂离子/钠离子电池等有望更加广泛地应用于大型储能领域。然而，上述水系电池体系的大规模使用仍旧面临这诸多挑战和瓶颈问题。首先，铅酸电池、镍
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镉钒液流电池、锌
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溴液流电池等均含有环境不友好的有毒元素，如铅离子、镉、镉离子、单质溴；其次，水系锂离子/钠离子电池和铅酸电池的电极反应涉及离子嵌入脱出和晶体结构的转化，表现出有限的循环寿命和功率密度；最后，现有商业化的钒液流电池、锌
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溴液流电池必须采用昂贵且含氟的离子交换膜作为电池隔膜，在增加成本同时加剧可环境污染。
4.针对上述问题，本发明提出了锡
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锰水系电池体系。其正极反应为二价锰离子(mn
2+
)/三价锰离子(mn
3+
)之间的反应，负极反应为锡(sn)/锡离子(sn
2+
)之间的溶解沉积反应，以同时含有二价锡离子和二价锰离子的水溶液作为电解液。与现有的电池体系相比，该电池体系具有以下优点：第一，电极反应并不涉及不涉及铅 (pb)、镉(cd) 、钒(v)等有毒元素；第二，并不采用有
声明：
“锡-锰水系液流电池” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：复旦大学
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2025年06月13日 ~ 15日 
