硫酸体系失效钒电解液的再生方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109360997A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201811279095.X(22)申请日2018.10.30(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院有限公司地址610306四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都市青白江区城厢镇香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼A1301-1311、1319室）(72)发明人陈勇刘波陈婷龙秀丽(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人梁鑫黄鑫(51)Int.Cl.H01M8/008(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称硫酸体系失效钒电解液的再生方法(57)摘要本发明涉及硫酸体系失效钒电解液的再生方法，属于钒电池领域。本发明所要解决的是现有失效钒电解液回收利用工艺繁琐、利用率低的问题，其技术方案是提供了硫酸体系失效钒电解液的再生方法，包括如下步骤：向失效钒电解液中加入四价钒电解液或三价钒电解液以及水，即得再生电解液，所述失效钒电解液、四价钒电解液和三价钒电解液均以硫酸为支持电解质。采用本发明再生方法，能够以100％的回收率回收失效钒电解液，既避免了资源的浪费，又不会对环境造成污染，而且再生电解液的电化学活性与正常使用的钒电池电解液基本一致，达到了再次使用的要求。本发明工艺非常简单，易于操作，适合于大规模推广应用。CN109360997ACN109360997A权利要求书1/1页1.硫酸体系失效钒电解液的再生方法，其特征是：包括如下步骤：向失效钒电解液中加入四价钒电解液或三价钒电解液以及水，即得再生电解液，所述失效钒电解液、四价钒电解液和三价钒电解液均以硫酸为支持电解质，其中，根据下述方法确定四价钒电解液、三价钒电解液、水的加入量：a、检测失效钒电解液中钒离子浓度C1，钒离子平均价态M1，硫酸根浓度Cs1；b、根据失效钒电解液的体积V1确定所需V(IV)或V(III)的物质的量n1：当M1≥3.5时，加入三价钒电解液，n1表示V(III)的物质的量，其计算公式为：n1＝2*V1*C1*(M1-3.5)；当M1＜3.5时，加入四价钒电解液，n1表示V(IV)的物质的量，其计算公式为：n1＝2*V1*C1*(3.5-M1)；c、根据所需V(IV)或V(III)的物质的量n1确定加入四价钒电解液或三价钒电解液的体积V0：V0＝n1/C0，C0表示四价钒电解液或三价钒电解液的钒离子浓度；d、根据再生钒电解液所需的钒离子浓度C2确定再生钒电解液的体积V2：V2＝(V1*C1+n1)/C2；e、根据再生钒电解液所需的硫酸根浓度Cs2，确定四价钒电解液或三价钒电解液中硫酸根浓度Cs0，其计算公式为：Cs0＝(V2*Cs2-V1*Cs1)/V0；f、加入水将电解液的体积调节至V2。2.如权利要求1所述的再生方法，其特征是：所述四价钒电解液或三价钒电解液中钒离子浓度C0为0.5～6.0mol/L。3.如权利要求1所述的再生方法，其特征是：所述四价钒电解液或三价钒电解液中硫酸根浓度Cs0为0.5～10.0mol/L。4.如权利要求1～3任意一项所述的再生方法，其特征是：所述四价钒电解液的成分为硫酸氧钒、硫酸和水。5.如权利要求1～3任意一项所述的再生方法，其特征是：所述三价钒电解液的成分为硫酸钒V2(SO4)3、硫酸和水。6.如权利要求1所述的再生方法，其特征是：步骤a采用化学滴定法进行检测。7.如权利要求1所述的再生方法，其特征是：所述的水为去离子水。2CN109360997A说明书1/4页硫酸体系失效钒电解液的再生方法技术领域[0001]本发明涉及硫酸体系失效钒电解液的再生方法，属于钒电池领域。背景技术[0002]钒电池因其输出功率和容量相互独立，具有功率和容量大、循环使用寿命长、能量效率高、深度充放电性能好、安全性能高等优点，被认为是最具应用前景之一的大规模储能电池，越来越受到人们的关注。随着钒电池的充放电，正负极电解液间会产生钒离子迁移、负极电解液中二价钒离子氧化、负极析氢等，导致正负极电解液中钒离子的浓度和价态不相匹配，当电解液的利用率达不到设计时的要求时，需要更换新的钒电解液。因此，产生了失效钒电解液。随着钒电池的大规模应用，需要回收利用大量失效的钒电解液。[0003]目前，失效钒电解液的再利用方法主要是回收其中的钒得到五氧化二钒或硫酸氧钒，然后再进一步将五氧化二钒或硫酸氧钒重新制备成钒电解液。然而，该方法工艺比较繁琐复杂，回收效率低，再生电解液的成本高。发明内容[0004]本发明的目的在于提供硫酸体系失效钒电解液的再生方法，以解决现有失效钒电解液回收利用工艺繁琐、利用率低的问题。[0005]本发明提供了硫酸体系失效钒电解液的再生方法，包括