一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法.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CN112467185A(43)申请公布日2021.03.09(21)申请号202011386429.0(22)申请日2020.12.02(71)申请人杭州靖舒新材料有限公司地址310053浙江省杭州市滨江区西兴街道锦绣玲珑府2幢1409室(72)发明人程春德(51)Int.Cl.H01M8/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法(57)摘要本发明公开了一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，该制备方法包括：将一定质量比的三氧化二钒和五氧化二钒混合，再添加适量的二氧化锡和浓硫酸在管式炉中煅烧，然后将产物溶于浓硫酸溶液中，加入添加剂，反应一段时间，过滤所得滤液为该全钒氧化还原液流电池用电解液。本发明制备的全钒氧化还原液流电池用电解液在充放电过程中，Sn2+和Sn4+之间的氧化和还原对钒离子的浓度起到调节作用，使得电解液更加稳定，在循环45次后，其库伦效率依旧保持在94％以上。CN112467185ACN112467185A权利要求书1/1页1.一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：S1：将五氧化二钒和三氧化二钒按照质量比为1:4.2～5.8的比例混合均匀，然后加入到比重为1.53～1.83的浓硫酸当中，然后加入少量的二氧化锡，将其放入管式炉中进行煅烧，其中煅烧温度为110～180℃，煅烧时间为3～5h；S2：将步骤S1所煅烧好的产物，溶解于浓硫酸溶液当中，搅拌，然后加入去离子水，是温度升至60～80℃，搅拌，调节浓硫酸溶液的浓度到2～2.8M后反应30min后，降至室温，过滤，将所得的滤液中加入添加剂，搅拌使添加剂充分溶解，反应30～50min，得到电解液。2.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的五氧化二钒和三氧化二钒按照质量比为1:4.2～5.6。3.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的加入浓硫酸的比重为1.53～1.8。4.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的加入的二氧化锡与三氧化二钒的质量比为0.1～0.3:1。5.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的煅烧温度为110～160℃。6.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的添加剂为L-谷氨酸或L-精氨酸。7.根据权利要求1或6所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S2所述加入添加剂的量为1～3wt％。8.根据权利要求1所述的一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法，其特征在于，步骤S2所述调节浓硫酸的浓度为2～2.6。2CN112467185A说明书1/4页一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法技术领域[0001]本发明属于电解液制备领域，具体涉及一种全钒氧化还原液流电池用电解液的制备方法。背景技术[0002]全钒氧化还原液流电池(VRFB)简称液流电池，是指电池正负极电解液存在两个储液罐中，并可以通过循环泵流入电池发生电极反应的电池装置。电解液循环流过电池的过程中，电池内的正负极电解液由离子交换摸隔开，避免交叉污染。与传统电池不同，液流电池将能量全部储存在电解液中，电池的充放电过程中不存在固相反应，不涉及电极物质的改变，重放效率高、使用寿命长、可靠性好。[0003]电解液作为钒电池系统核心部分，决定了钒电池能量以及电池性能。钒电池电解2++3+2+液以硫酸作为支持电解质，正负极电对分别为VO/VO2和V/V。作为钒电池中活性物质储存的场所，含有高浓度钒离子的电解液能够获得更高的比能量密度。然而电解液中钒离子有限的溶解度和稳定性制约了其发展。尤其是高温下V(V)易沉淀，低温下V(Ⅱ)，V(Ⅲ)，V(Ⅳ)易沉淀，反应速度与温度、钒离子与硫酸的浓度以及电解质的充放电状态都影响了沉淀程度。提高酸度可以提高V(V)在高温范围内的热稳定性，但增加酸的浓度容易使低价钒离子产生同离子效应，从而降解其溶解度。并且酸度的提高也会加强对电极材料的腐蚀，提高制造成本。[0004]中国专利201010580433公开了一种将三氧化二钒和五氧化二钒混合均匀后加入到比重1.84的浓硫酸中，所述的三氧化二钒与五氧化二钒的质量比为6～9∶1，所述的浓硫酸与五氧化二钒的质量比为18.4～27.6∶1，再放入管式炉中煅烧，煅烧温度为100～250℃，煅烧时间为0.5～3小时，然后将煅烧产物溶于硫酸溶液中，所述的硫酸溶液浓度为2