[发明专利]钒氧化还原液流电池电解液的制备方法

说明书

一种钒氧化还原液流电池电解液的制备方法，涉及全钒液流电池领域。用V₂O₃和V₂O₄直接制备钒3.5价电解液，正负极电解液均含有VO(HSO₄)₂、V₂(SO₄)₃和HCl，正、负极电解液中V、S、Cl元素的摩尔比均为4:7:6~8，V³⁺：V⁴⁺=1：1；正、负极电解液中H+浓度较高，使得电解液具有更加出色的高电导率特性，同时还抑制了充电后正极电解液析出V₂O₅沉淀的水解反应（2VO²⁺+H₂O=V₂O₅+2H⁺）；正、负极电解液中的Cl^‑浓度不太高，SO₄^2‑浓度很低，因而VCl₃、V₂(SO₄)₃、VO_SO₄等沉淀以及CaSO₄、MgSO₄等杂质很难结晶析出。该制备方法工艺过程简单，相比现有技术，效率得到提高。

技术领域

本发明涉及全钒液流电池领域，特别涉及一种钒氧化还原液流电池电解液的制备方法。

背景技术

全钒液流电池通过不同价态的钒电解液自下而上通过电极循环流动进行电化学反应，从而实现化学能和电能的相互转换。全钒液流电池是当今世界上规模最大、技术最先进、最接近产业化的高效充电燃料电池，具有功率大、能量大、效率高、成本低、寿命长、无污染等优点，在光伏发电、风力发电、分布电站、电网调峰、通讯基站、UPS/EPS电源、交通市政、军用蓄电等广阔领域具有良好应用前景，即将为人类带来前所未有、意义重大深远的新能源产业革命！

全钒液流电池由电堆、钒电解液储罐、循环泵、管路、充放电等模块组成。电堆由单片电池串联组成。单片电池由离子交换膜、电极、导电板、液流框板、密封圈构成。电极由石墨毡构成，装在液流框板内，位于离子交换膜和导电板之间。液流框板的下部、上部分别设有钒电解液进液、出液支路流道。

全钒液流电池的电化学反应、标准电极电位和标准电动势如下：

负极： V²⁺-e = V³⁺ E₀ =-0.25V

正极： VO²⁺+2H⁺+e = VO²⁺+H₂O E₀ = 1.00V

电池： V²⁺+VO²⁺+2H⁺ = V³⁺+VO²⁺+H₂O E₀ = 1.25V