[发明专利]一种用电堆电解制备钒电池电解液的方法

权利要求书

1.一种用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料制备：将废弃的钒电池电解液中加入高锰酸钾，在常温条件下进行深度氧化处理，使钒电池电解液中低阶钒氧化形成五价钒，将电解液进行浓缩并调节pH值，之后加入硫酸铵沉钒，抽滤后，将滤饼煅烧，制得五氧化二钒；

S2、隔膜制备：将聚偏氟乙烯膜进行碱处理，再采用去离子水清洗后，浸泡在接枝液中进行接枝反应，然后再进行磺化处理，制得聚偏氟乙烯-苯乙烯磺酸膜，裁剪后清洗备用；

S3、隔膜处理：将裁剪好的聚偏氟乙烯-苯乙烯磺酸膜、全氟磺酸离子交换膜和聚乙烯膜加入至双氧水溶液中，进行水浴加热后，加入至稀硫酸中，加热处理，最后采用去离子水清洗备用；

S4、电极处理：将裁剪好的正负电极，采用氢氧化钾溶液进行浸泡处理，然后采用去离子水反复清洗，再加入至浓硫酸溶液中，加热处理，采用去离子水清洗后，干燥备用；其中：正负电极采用石墨电极；

S5、电解液生成：采用自制电解槽，将聚偏氟乙烯-苯乙烯磺酸膜、全氟磺酸离子交换膜和聚乙烯膜作为隔膜，然后分别安装石墨正负电极，制得电解装置；

将五氧化二钒加入至浓硫酸溶液中溶解形成电解液，将溶解后的电解液加入至贮液罐中，并采用离心泵将电解液快速的在电解装置和贮液罐中循环流动，其中：正极电解液为1.0 mol/L（VO₂）₂SO₄+2.5 mol/L H₂SO₄，负极电解液为1.0 mol/L V₂（SO₄）₃+2.5 mol/LH₂SO₄；

所述S2中，碱处理采用氢氧化钾溶液；

所述S2中，接枝液采用苯乙烯和四氢呋喃的混合溶液；

所述S2中，磺化处理为聚偏氟乙烯膜浸泡在浓硫酸中进行。

2.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S1中，煅烧温度为550-650℃，煅烧处理时间为6-8h。

3.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S3中，水浴加热温度为80-90℃，处理时间为25-30min。

4.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S3中，稀硫酸处理温度为100-110℃，处理时间为50-60min。

5.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S4中，氢氧化钾溶液得到质量份数20-30%，浸泡处理时间为6-7h。

6.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S4中，浓硫酸处理温度为100-110℃，处理时间为3-4h。

7.根据权利要求1所述的用电堆电解制备钒电池电解液的方法，其特征在于：所述S5中，五氧化二钒加至浓硫酸溶液中溶解的反应式为：V₂O₅+4H₂SO₄+H₂O→V₂O₅·4SO₃·5H₂O。