[發明專利]一種釩電池正極電解液的制備方法

無效

• 申請號: 201210524576.9
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102969521A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 吳雄偉;鄧敏;向小絹;呂善光;蕭榮滔
• 申請（專利權）人: 貴州省岑鞏縣銀峰礦業有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 王蕊

技術領域

本發明涉及電池組，?特別是一種全釩液流電池的正極電解液的制備方法。

背景技術

?澳大利亞新南威爾士大學(UNSW)?化學工程和工業化學學院的從1985年開始發表對釩電池的研究成果,?主要是采用硫酸氧釩作為電池的活性物質.?釩電池被認為是比鉛電池更具有競爭力的化學電源,有巨大的市場潛力。現有的合成硫酸氧釩的技術路線是:V₂O₅→硫酸加熱溶解→?冷卻稀釋→加還原劑?（草酸，?亞硫酸等）還原→蒸發結晶→脫水→VOSO₄→?溶于2?M的硫酸溶液中。?在上述合成路線中，V₂O₅在硫酸溶液中溶解度很小，需要加熱一段時間才能溶解（但溶解度仍然比較小），?同時，?由于使用過量硫酸溶解?V2O5，?導致生成物中殘留較多游離酸，?溶液中H⁺濃度達2?mol/L，?不利于蒸發結晶；并且，由于使用還原劑，引入的雜質不易除去，如：以草酸做還原劑，過量的草酸不易除去，以亞硫酸作還原劑，亞硫酸不穩定，?容易在反應過程中溢出大量的SO₂污染環境。

發明內容

?本發明的目的是提供一種全釩液流電池正極電解液的制備方法,以克服現有技術中全釩液流電池電解液制備方面的不足,?且成本較低，可以大規模的應用于全釩液流電池正極電解液的制備。

?本發明的技術方案是：全釩液流電池正極電解液其硫酸氧釩的制備方法，?包括：

（a）在1：1的硫酸溶液中加入V₂O₅?和還原劑碳制成漿糊物；

（b）所制備的漿糊物經過高溫燒結，燒結溫度在80-600℃，得到固體物質；

（c）過濾蒸發，制備硫酸氧釩晶體；

（d）加入2?mol/L的硫酸溶液，得到可用于全釩液流電池的正極釩電解液。

?上述步驟（a）中,?硫酸是由比重為1.84?g/mL?的濃硫酸稀釋而成的1:1的稀硫酸。

?上述步驟（a）中的碳：V₂O₅?：硫酸的質量比為:?12：200：182；12:400：182；12:600:182；12:1000:182；24：200：182；24:400：182；24：600:182；24:1000:182；36：200：182；36:400：182；36：600:182；36:1000:182中的一種。

?本發明的主要反應方程式：V₂O₅?+?H₂SO₄?+?C=?VOSO₄?+?CO₂?+CO?

現有技術的主要反應方程式:V₂O₅?+?H₂SO₄?=?(VO₂)_?2SO₄?+?H₂O?

以草酸作還原劑：

(VO₂)SO₄?+?H₂C₂O₄?+?H₂SO₄?=?2VOSO₄?+?2CO₂-?+?2H₂O?

?以亞硫酸作還原劑：

?(VO₂)SO₄?+?H₂SO₃?=?2VOSO₄?+?H₂O

????本發明與現有工藝相比，將V₂O₅，碳和濃硫酸攪拌在一起，做成漿糊物質，在此制備過程中，省略了V₂O₅在濃硫酸中的溶解過程，省略了冷卻稀釋步驟，直接加入還原劑碳，進行燒結，可大大減少生產時間，?提高生產率；由于原技術路線中使用草酸,?亞硫酸或其他還原劑，?過量的還原劑引入的雜質難以除去，?而新的合成路線中,使用碳作為還原劑,過量的碳因為不溶于水和硫酸可以很快的進行分離，且生成物中流離酸含量低，?H⁺濃度約0.1?mol/L?蒸發結晶過程變得簡單，?不需要在真空條件和較高溫度下進行，?因此能降低能耗，?節約設備投入。???