全钒液流电解液生产工艺.docx

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1、全钢液流电解液生产工艺电解液制备方法主要有：化学还原法、电解法、高温灼烧法。由于V2O5溶解度很小，不能直接由V2O5粉末溶解到酸性溶液中制备电解液。全钢液流电池电解液可由VOSo4直接溶解得到的，但是VOSo4价格贵，电池成本高,难以大规模应用。以V2O5为原料，采用化学还原法或电解法制备的电解液符合全钢液流电池电解液要求。高温灼烧法，主要以三氧化二钢和五氧化二钢为原料，经过高温灼烧，制备钢化合物,然后将钢化合物溶于稀硫酸，制备电解液。由于中国的含钢石煤资源非常丰富,针对我国石煤中含钢丰富的特点，有文献报道可以从石煤中提取V2O5,再用化学还原法来制取VoSo4用作钢电池电解液的方法，或者在

2、提取钢的过程中,加入还原剂，通过酸浸、液固分离的方法得到四价钢液，成本明显降低。全钢液流电解液生产工艺(1)化学还原法采用化学法制备电解液，一般使用的还原剂有三氧化二钢、草酸、二氧化硫、硫粉等。但是三氧化二钢价格高、市场上难以买到，仅适用于实验室中研究；以二氧化硫、硫粉为还原剂，会产生大量污染物，对环境造成污染；以草酸为还原剂，过程中只产生二氧化碳，因此相对其他还原剂，采用价格低廉的草酸为还原剂、降低了成本，是化学还原法制备电解液合适的还原剂。V2O5在水中的溶解度很小，要把它制成呈4价状态存在的VOSO4,必须使其还原，而V2O5即使在H2SO4存在下，也难以直接被还原剂还原,因此需要先活化

3、。所以先将V2O5在硫酸中活化，冷却稀释后加还原剂草酸。在70。C反应2小时，过滤即可得至IVoSo4。步骤如下：反应过程中涉及的化学反应有：(2)电解法以草酸为还原剂制备的电解液为四价钢电解液，若要获得其他价态的电解液就需要采用电解液法制备，同时用电解法也可以制备四价机电解液。铅板或钛板做电极，若要得到低价态钢电解液,则在电解槽的阴极室一侧加入四价机电解液，阳极室一侧加入与四价钢电解液同浓度的硫酸钠溶液,若要得到五价钢电解液,则在电解槽的阳极室T则加入四价钢电解液，阴极室一侧加入与四价钢电解液同浓度的硫酸钠溶液，恒电流电解,通过控制电解时间来得到想要的钢离子价态电解液，用电位滴定法准确测试所

4、得电解液各个价态钢离子浓度；或者在电解槽的阴极室一侧加入五氧化二钢粉末，利用电解助溶，随着五氧化二钢的溶解，不断补充五氧化二钢粉末，待全部溶解完，得到含有弱硫酸溶液，继续电解，将得到不同价态的钢电解液，可以通过控制电解时间来得到想要的钢离子价态电解液。采用电解液可直接得到浓度比为1:1的三价卿口四价钢电解液,这种电解液不需活化，可直接用于全钢液流电池中。二、原辅材料情况：高纯五氧化二钢耗量（以生产1m3电解液为例）、浓硫酸耗量、其他耗量采用化学还原法制备电解液，所需要原料有五氧化二钢、草酸、浓硫酸以超纯水，以制备1m318mo1/1（VoSO4）+3mo11（H2SO4）为例，计算所需原料耗量。技术原理全钢液流电池是液流电池中唯种活性物质单一的电池，它利用钢离子化合价的变化来实现电能与化学能之间的转化。全钢液流电池系统由功率单元（电堆），能量单元（电解液和电解液储罐），电解液输送单元（管路、阀、泵、传感器等辅助部件）以及电池管理系统等组成。其中，电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。