[发明专利]一种全钒液流电池失效电解液再生的方法有效
申请号: | 202010260093.7 | 申请日: | 2020-04-03 |
公开(公告)号: | CN111446477B | 公开(公告)日: | 2021-04-16 |
发明(设计)人: | 刘涛;丁木清;张一敏;薛楠楠;刘红 | 申请(专利权)人: | 武汉科技大学 |
主分类号: | H01M8/18 | 分类号: | H01M8/18;H01M8/04276 |
代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 张火春 |
地址: | 430081 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 全钒液 流电 失效 电解液 再生 方法 | ||
1.一种全钒液流电池失效电解液再生的方法,其特征在于所述方法的具体步骤是:
步骤一、按碳材料∶阴离子交换树脂∶粘结剂∶有机溶剂的质量比为1∶(0.1~1)∶(0.05~0.5)∶(2~10),将所述碳材料、所述阴离子交换树脂、所述粘结剂和所述有机溶剂混合,搅拌2~6h,得到混合液Ⅰ;再将所述混合液Ⅰ均匀地喷覆或涂抹在石墨毡电极上,然后在40~75℃条件下烘干,制得阳极复合电极;
所述阴离子交换树脂为伯胺基阴离子交换树脂、仲胺基阴离子交换树脂和叔胺基阴离子交换树脂中的一种以上,所述阴离子交换树脂的粒度小于74μm占60~85wt%;
步骤二、按碳材料∶阳离子交换树脂∶粘结剂∶有机溶剂的质量比为1∶(1~5)∶(0.05~0.5)∶(2~10),将所述碳材料、所述阳离子交换树脂、所述粘结剂和所述有机溶剂混合,搅拌2~6h,得到混合液Ⅱ;再将混合液Ⅱ均匀地喷覆或涂抹在石墨毡电极上,然后在40~75℃条件下烘干,制得阴极复合电极;
所述阳离子交换树脂为磺酸基阳离子交换树脂、羧基阳离子交换树脂、硫脲基阳离子交换树脂和亚胺二乙酸基阳离子交换树脂中的一种以上,所述阳离子交换树脂的粒度小于74μm占60~85wt%;
步骤三、将所述阳极复合电极置于电容去离子装置的正极端,将所述阴极复合电极置于电容去离子装置的负极端,在直流电压为0.5~3V条件下,将全钒液流电池失效电解液循环泵入电容去离子装置中,所述全钒液流电池失效电解液通过每平方米复合电极的流量为5~40L/min,循环时间为0.5~6h,即得电解液Ⅰ;
所述全钒液流电池失效电解液是由于杂质离子富集导致的失效电解液;全钒液流电池失效电解液中:铁浓度为0.5~1.5g/L,铝浓度为0.3~1.0g/L,镁浓度为0.5~1.0g/L,钾浓度为0.2~0.5g/L,钠浓度为0.2~0.5g/L;
所述复合电极为所述阳极复合电极和所述阴极复合电极;
步骤四、按螯合剂∶所述电解液Ⅰ中的杂质离子的摩尔比为1∶1~10,向所述电解液Ⅰ中添加螯合剂,混合,即得再生电解液;
所述螯合剂为氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、8-羟基喹啉、柠檬酸铵和多磷酸盐中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的全钒液流电池失效电解液再生的方法,其特征在于步骤一和步骤二所述碳材料为活性炭、石墨烯、碳纳米管和乙炔炭黑中的一种以上;所述碳材料的粒度小于74μm占60~85wt%。
3.根据权利要求1所述的全钒液流电池失效电解液再生的方法,其特征在于步骤一和步骤二所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚乙烯醇中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的全钒液流电池失效电解液再生的方法,其特征在于步骤一和步骤二所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺中的一种。
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