1.一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,包括正负极和正负极电解液,其特征是:所述的负极电解液为锌基离子液体,正极电解液为铁基离子液体;
所述的负极电解液的锌基离子液体,选用氟化锌溶解在1,3-二烷基咪唑三氟乙酸盐中配成锌基离子液体,其结构式如下:其中n=1-3,锌基离子液体是单一物质,不是混合物,它既是溶剂又是活性物质;
所述的正极电解液的铁基离子液体,选用氟化亚铁溶解在1,3-二烷基咪唑三氟乙酸盐中配成铁基离子液体,其结构式如下:其中n=1-3,铁基离子液体是单一物质,不是混合物,它既是溶剂又是活性物质;
正负极电解液中均含有质量百分比为0.5%—10%的氟化钠。
2.根据权利要求1所述的一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,其特征是:正负极反应如下:负极反应:
正极反应:
3.根据权利要求1所述的一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,其特征是:所述的负极电解液的锌基离子液体,选用前驱体氟化锌溶解在前驱体1,3-二烷基咪唑三氟乙酸盐离子液体中得到,前驱体氟化锌与前驱体离子液体的摩尔比为(1-3):1;
所述正极电解液的铁基离子液体,选用前驱体氟化亚铁溶解在前驱体1,3-二烷基咪唑三氟乙酸盐离子液体中得到,前驱体氟化亚铁与前驱体离子液体的摩尔比为(1-3):1。
4.根据权利要求1所述的一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,其特征是:单体电池的正、负极标准电势差为1.60V。
5.根据权利要求1所述的一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,其特征是:正负极选用碳毡、石墨毡、石墨板、石墨纸或碳布惰性材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高能量密度锌铁基离子液体液流电池,其特征是:以碳毡做正、负极,二者的表观面积均为20cm2;负极电解液为100克1-甲基,3-丙基咪唑锌氟三氟乙酸盐离子液体和质量百分比为10%的NaF溶液;正极电解液为200克1-甲基,3-丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐离子液体和质量百分比为5%的NaF溶液;充放电电流为200mA,电解液流速为5mL/min,电池的能量密度为213Wh/L,是水介质锌铁液流电池能量密度的6.09倍;
其中:1-甲基,3-丙基咪唑锌氟三氟乙酸盐离子液体的n=3;1-甲基,3-丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐离子液体的n=3。