[發(fā)明專利]利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811279136.5
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109273786A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳勇;韓慧果;楊曉;陳婷
• 申請（專利權(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
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫;黃鑫

本發(fā)明涉及利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法，屬于釩電池領(lǐng)域。本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有失效釩電解液回收利用工藝繁瑣、利用率低的問題，其技術(shù)方案是提供了利用失效釩電池的正極電解液再生釩電解液的方法，包括如下步驟：向正極電解液中加入VSO₄、H₂SO₄和水，即得再生電解液，所述釩電池以硫酸為支持電解質(zhì)。本發(fā)明以失效釩電池的正極電解液為原料來再生電解液，回收率可達(dá)100％，而且工藝簡單、易于操作，可以應(yīng)用于大規(guī)模鹽酸體系失效正極釩電解液回收再生，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法，屬于釩電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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，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)模儲能電池，越來越受到人們的關(guān)注。隨著釩電池的充放電，正負(fù)極電解液間會產(chǎn)生釩離子遷移、負(fù)極電解液中二價釩離子氧化、負(fù)極析氫等，導(dǎo)致正負(fù)極電解液中釩離子的濃度和價態(tài)不相匹配，當(dāng)電解液的利用率達(dá)不到設(shè)計時的要求時，需要更換新的釩電解液。因此，產(chǎn)生了失效釩電解液。隨著釩電池的大規(guī)模應(yīng)用，需要回收利用大量失效的釩電解液。

目前，失效釩電解液的再利用方法主要是回收其中的釩得到五氧化二釩或硫酸氧釩，然后再進(jìn)一步將五氧化二釩或硫酸氧釩制備成電解液。然而，該方法工藝比較繁瑣復(fù)雜，回收效率低，再生電解液的成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法，以解決現(xiàn)有失效釩電解液回收利用工藝繁瑣、利用率低的問題。

本發(fā)明提供了利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法，包括如下步驟：向正極電解液中加入VSO₄、H₂SO₄和水，即得再生電解液，所述釩電池以硫酸為支持電解質(zhì)，其中，根據(jù)下述方法確定VSO₄、H₂SO₄和水的加入量：

a、檢測正極電解液中釩離子濃度C1，釩離子平均價態(tài)M1，硫酸根濃度Cs1；

b、根據(jù)正極電解液的體積V1確定加入VSO₄的物質(zhì)的量n1，n1的計算公式為：n1＝2*V1*C1*(M1-3.5)/3；

c、根據(jù)再生電解液所需的釩離子濃度C2確定再生電解液的體積V2：

V2＝(V1*C1+n1)/C2；

d、根據(jù)再生電解液所需的硫酸根濃度Cs2確定加入H₂SO₄的物質(zhì)的量n2，n2的計算公式為：n2＝V2*Cs2-V1*Cs1-n1；

e、加入水將電解液的體積調(diào)節(jié)至V2。

進(jìn)一步地，步驟a采用化學(xué)滴定法進(jìn)行檢測。

進(jìn)一步地，所述的水為去離子水。

本發(fā)明提供了利用硫酸體系釩電池失效正極電解液再生釩電解液的方法，主要具有以下優(yōu)勢：

1、失效釩電池正極電解液的回收率可以達(dá)到100％，既避免了資源的浪費(fèi)，又不會對環(huán)境造成污染。

2、再生電解液的電化學(xué)活性與正常使用的釩電池電解液基本一致，達(dá)到了再次使用的要求。

3、本發(fā)明工藝非常簡單，易于操作，適合于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中再生電解液與原始電解液的循環(huán)伏安曲線圖；

圖2為實(shí)施例1中再生電解液與原始電解液的電池放電容量圖；