中文品名:溴化鋅液體
英文品名:Zinc Bromide Liquid
分子式:ZnBr2
CAS號碼:7699-45-8
其他名稱:溴化鋅溶液
溴化鋅液體是一種透明溶液,常用于油田鉆井、完井作業。飽和溴化鋅液體的密度接近2.4,但是其PH值較低,可能導致酸性腐蝕的處理問題,溴化鋅液體可以用于清 除泥漿系統中的硫化物,也可以與溴化鈣等其他鹽溶液配制成不同密度和不同結晶溫度的鉆井液、完井液。
項目 | 指標 |
外觀 | 無色或淡黃色透明液體 |
主含量 | ≥70.0% |
氯化物 | ≤0.5% |
PH@25℃ | 3.5-5 |
密度 | 1.9 |
*所有接觸、使用該材料的人員必須將其作為工業化學品處理,佩戴防護設備并遵守材料安 全數據表(MSDS)中所述的預防措施。
可依據客戶要求采用1000L IBC桶或200L HDPE桶包裝。儲存在干燥、通風良好的區域。保持容器密封。遠離熱源、火花和火焰。遠離不相容物質。遵循有關碼垛、捆扎、收縮包裝和/或堆放的安 全倉儲做法。
溴化鋅液體在液流電池中的特性與應用進展
溴化鋅(ZnBr?)是一種具有重要電化學應用價值的離子化合物,其水溶液具有良好的離子導電性和電化學穩定性,在儲能領域特別是液流電池中發揮著關鍵作用。隨著半固態懸浮液技術的興起,溴化鋅液體的應用模式也迎來了新的發展。
溴化鋅液體的基本特性
溴化鋅易溶于水,可形成高濃度的電解質溶液。該溶液中的鋅離子(Zn2?)和溴離子(Br?)在電場作用下具有較高的遷移率,為液流電池提供了良好的離子傳導基礎。在電化學反應中,鋅離子能夠在負極發生可逆的沉積/溶解反應,溴離子則在正極發生氧化還原反應,形成溴單質及其絡合物。
在液流電池中的傳統應用
在常規鋅-溴液流電池體系中,溴化鋅水溶液作為基礎電解液,同時提供正負極所需的電化學活性離子。充電時,鋅離子在負極表面還原為金屬鋅并沉積,溴離子在正極氧化為溴單質,通常以溴的絡合物形式儲存于電解液底部。此類電池結構簡單,但受限于電極表面反應面積,工作電流密度通常較低。
半固態懸浮液技術帶來的創新
近年來,研究人員通過向電解液中添加固態導電顆粒形成懸浮液,顯著提升了電池性能。在這一技術路線下,溴化鋅液體的應用呈現出新的特點:
1. 負極懸浮液設計
在負極溴化鋅電解液中加入導電固態顆粒(如活性炭、碳納米管等),形成均勻穩定的懸浮液。這些顆粒構成導電網絡,增大電化學反應面積,使鋅離子可在顆粒表面發生沉積反應,從而大幅提高電池的工作電流密度和倍率特性。
2. 反應腔結構優化
采用并聯單體制堆方式,取代傳統的串聯結構。集流體(如石墨板)直接與懸浮液接觸,減少界面電阻。離子選擇透過膜(如聚四氟乙烯支撐的聚合物膜)將正負極反應腔隔開,防止交叉污染。
3. 材料選擇靈活性
由于懸浮液中的固態顆粒本身提供了充足的反應場所,集流體無需具備催化活性,可采用石墨板、碳塑板等低成本材料,有利于降低系統造價。
技術優勢與應用前景
基于溴化鋅液體的半固態液流電池具有以下優勢:
高電流密度:懸浮液中的導電顆粒形成三維反應界面,工作電流密度可達傳統電池的數倍;
系統靈活:電解液與反應腔分離,儲能容量與功率可獨立設計;
成本效益:材料選擇范圍廣,適用于大規模儲能場景。
該技術尤其適合風電、光伏等可再生能源的配套儲能,為高比例可再生能源接入電網提供了可行的技術路徑。
結語
溴化鋅液體作為鋅-溴液流電池的核心電解質,在半固態懸浮液技術的推動下,其應用潛力得到進一步發掘。通過引入固態導電顆粒形成懸浮液,不僅提升了電池的電化學性能,也促進了液流電池結構的創新。未來隨著材料科學與電池技術的持續發展,溴化鋅基液流電池有望在儲能領域扮演更加重要的角色。
