[發明專利]一種全釩液流電池電解液的生產方法

無效

• 申請號: 201310323210.X
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103427103A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 宋明明;陳彥博;閻成友;李曉俠;郝玥
• 申請（專利權）人: 大連博融新材料有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及釩電池電解液，具體為一種釩價態介于+3到+4價的全釩液流電池電解液的生產方法。

技術背景

近幾年來，全釩液流釩電池(VRB)作為新興的儲能電池，被廣泛應用于風電、太陽能發電的儲能過程。釩電池電解液作為關鍵的儲能介質，是釩電池的主要組成部分。

因此，低成本、大規模的生產釩電池電解液將有助于釩電池的工業化應用。

CN101174705公開的技術為使用V₂O₅和V₂O₃混合粉末為主要原料，添加適當的添加劑，使用電解池電解得到5-6mol/l的電解液。

CN102354762公布的技術為使用五氧化二釩加入硫酸活化，再加入高純還原劑進行還原，將所得的硫酸氧釩溶液在隔膜電解池中電解液還原，得到高純度的釩電池電解液。

CN101651221公布的技術為使用五氧化二釩或三氧化二釩溶于硫酸溶液中，加入抗壞血酸、抗壞血酸酶等還原劑，可直接得到釩電池電解液。

CN101728560公布的技術為使用高純V₂O₃為原料，加入適當的添加劑和還原劑，在高純氮氣保護下，直接采用化學法制得釩電池負極電解液。

CN102468509公布的技術為使用偏釩酸銨和碳酸氫銨為原料，高溫煅燒得到V₂O₃，以高溫硫酸溶解V₂O₃，再加入V₂O₅調整釩價態，最終制得釩電池電解液。

上述釩電池電解液的各種生產方法，有的分兩步，首先制得硫酸氧釩，再電解制得合適價態的電解液。有的加入添加劑焙燒，高溫溶解，制得電解液。

由于電解池的制造成本較高，日常維護困難，功率受到電源限制，因此電解的辦法在釩電池電解液工業大規模應用時受到很大限制。

需要提供一種不必電解、低成本，可大規模生產的釩電池電解液生產技術。發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種不需電解、低成本，可大規模生產的釩電池電解液生產技術。

本發明的技術方案為：

以V₂O₅、V₆O₁₃、V₂O₄、VO₂、V₂O₃中的一種或幾種為原料，以硫酸或鹽酸溶解，首先制得含硫酸氧釩或二氯氧釩溶液，然后加入V₂O₃進一步制得釩電池電解液。生產方法如下：

1.將濃硫酸或濃鹽酸加入到水中，稀釋到一定濃度；

2.將V₂O₅、V₆O₁₃、V₂O₄、VO₂、V₂O₃中的一種或幾種緩慢加入到稀釋好的酸中，

攪拌至溶解完全；

3.檢測溶液的釩濃度、釩價態、酸根濃度；

4.根據檢測結果，計算加入V₂O₃，攪拌至溶解完全，過濾；

5.加水稀釋至特定濃度。

反應過程中，應適當冷卻溶液，維持溶液溫度。

本發明的優點：

本發明以釩的氧化物為原料，不使用任何其他添加劑，不使用電解池電解還原，一次性制得釩電池電解液。相對于電解法，本工藝生產成本極大降低，生產設備的維護簡單，生產操作簡單。

具體實施方式

以下將針對發明內容中提到的生產方法，以具體實例進行說明，但本發明并不限于以下實施例。

實施例1

向容器中加入3m³水，開啟循環冷卻水，攪拌并加入1.9m³92.5%的濃硫酸，加入520KgV₂O₄，攪拌至溶解完全，得到純藍色透明液體。檢測VO²⁺濃度為1mol/l，硫酸根濃度5.3mol/l的硫酸、硫酸氧釩混合溶液。溶液溫度92℃，加入470KgV₂O₃，攪拌至粉末溶解完全，得到藍綠色的透明液體，檢測溶液釩價態為+3.5。加水稀釋至釩濃度1.6mol/l，硫酸根4.24mol/l。