[發(fā)明專(zhuān)利]一種釩電解液中銅離子的去除方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711022493.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107768702A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;彭穗;韓慧果;劉波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/18
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/18
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 張小麗,梁鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池材料領(lǐng)域，具體涉及一種釩電解液中銅離子的去除方法。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，可再生能源受到廣泛地開(kāi)發(fā)利用，但受可再生能源不穩(wěn)定、間歇性的特性限制，可再生能源難以有效的利用。為了更有效地利用可再生能源，人們對(duì)大規(guī)模的儲(chǔ)能裝置的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。釩電池因其輸出功率和容量相互獨(dú)立，具有功率和容量大，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，能量效率高，深度充放電性能好，安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景之一的大規(guī)模儲(chǔ)能電池，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

釩電解液作為釩電池能量?jī)?chǔ)存的載體，是釩電池的關(guān)鍵材料之一。在釩電池運(yùn)行過(guò)程中，由于釩電解液可能接觸到含銅的元器件，使得銅在酸性介質(zhì)中發(fā)生腐蝕，銅離子大量融入電解液中。在電池長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，銅離子會(huì)影響釩電池的穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，去除釩電池電解液中銅離子主要采用還原劑將銅離子還原為亞銅離子，再加入沉淀劑，形成亞銅的沉淀物。該方法需要將銅離子還原為亞銅離子，增加了工藝流程，過(guò)程不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種釩電解液中銅離子的去除方法。該方法包括以下步驟：在釩電解液中加入除銅劑，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，得到純凈的釩電解液；所述的除銅劑為草酸或草酸鹽中的至少一種。

其中，上述釩電解液中銅離子的去除方法中，所述釩電解液的釩濃度為0.5～5.0mol/L。

優(yōu)選的，上述釩電解液中銅離子的去除方法中，所述草酸鹽為草酸鈉、草酸銨或草酸鉀中的至少一種。

優(yōu)選的，上述釩電解液中銅離子的去除方法中，所述反應(yīng)溫度為50～110℃。

優(yōu)選的，上述釩電解液中銅離子的去除方法中，所述反應(yīng)時(shí)間為0.5～24h。更優(yōu)選為1～5h。

優(yōu)選的，上述釩電解液中銅離子的去除方法中，所述釩電解液中待處理銅量與加入的除銅劑的摩爾比為1︰1～3。

本發(fā)明方法利用含銅廢電解液為原料，選擇合適的除銅劑，采用沉淀法，工藝流程簡(jiǎn)單，操作容易，可以有效降低溶液中的銅離子含量，除銅率達(dá)到80％以上。本發(fā)明方法耗能低，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)處理后的釩電解液性狀穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

對(duì)已知釩離子濃度為2.5mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為1.5g/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸2.2g，反應(yīng)溫度為85℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為100mg/L，除銅率為93.33％。

實(shí)施例2

對(duì)已知釩離子濃度為4.0mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為1.0g/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸鈉5.0g，反應(yīng)溫度為75℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為70mg/L，除銅率為93.0％。

實(shí)施例3

對(duì)已知釩離子濃度為2.0mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為2.4g/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸鈉10.0g，反應(yīng)溫度為90℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為120mg/L，除銅率為95.0％。

實(shí)施例4

對(duì)已知釩離子濃度為1.0mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為800mg/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸銨2.4g，反應(yīng)溫度為70℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為60mg/L，除銅率為92.5％。

實(shí)施例5

對(duì)已知釩離子濃度為1.5mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為500mg/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸鈉1.0g和草酸銨1.0g，反應(yīng)溫度為85℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為50mg/L，除銅率為90.0％。

實(shí)施例6

對(duì)已知釩離子濃度為1.7mol/L含銅的釩電解液，測(cè)定其銅離子含量為200mg/L。取1000ml釩電解液，加入除銅劑草酸鈉0.5g和草酸0.2g，反應(yīng)溫度為80℃，在反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀物。通過(guò)ICP測(cè)定濾液中銅離子含量為35mg/L，除銅率為82.5％。