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D2EHPA萃取法从钒页岩高氯浸出液中制备钒电解液

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第5期33卷 1594-1608页

作者：刘红张一敏刘涛黄晶陈黎明胡幼文武汉科技大学资源与环境工程学院武汉430081 武汉科技大学国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室武汉430081 武汉科技大学钒资源高效利用湖北省协同创新中心武汉430081 武汉科技大学湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术研究中心武汉430081

提出一种从钒页岩中回收有价元素并制备钒电解液的工艺。结果表明,在料液pH值为2.6、萃取剂D2EHPA浓度为20%、相比(O/A)为1:1、萃取时间为8 min、H2SO4浓度为4 mol/L及反萃时间为30 min的条件下,钒萃取率为99.3%,反萃率为99.8%。对制备... 详细信息

提出一种从钒页岩中回收有价元素并制备钒电解液的工艺。结果表明,在料液pH值为2.6、萃取剂D2EHPA浓度为20%、相比(O/A)为1:1、萃取时间为8 min、H2SO4浓度为4 mol/L及反萃时间为30 min的条件下,钒萃取率为99.3%,反萃率为99.8%。对制备的电解液组成及电化学性能进行详细研究。溶液化学和红外光谱分析表明,浸出液中氯离子可以与钒离子络合,促进钒的萃取。采用本研究提出的工艺能实现钒页岩的综合利用,并避免钒电解液制备过程中有害物质对环境的潜在污染。

关键词：钒页岩溶剂萃取钒电解液电化学性能

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利用失效钒电解液回收钒制备偏钒酸铵工艺

化工进展 2016年第9期35卷 2982-2986页

作者：杨明平王远望湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201 湖南汇锋高新能源有限公司湖南吉首416000

为了提取失效钒电解液中有价钒元素,对全钒氧化还原液流电池失效钒电解液的回收利用进行了研究。在常温常压条件下,以氯酸钠作氧化剂对失效钒电解液进行深度氧化,使低价钒全部转变成五价钒,然后通过浓缩、沉钒、干燥等工艺过程,得到具... 详细信息

为了提取失效钒电解液中有价钒元素,对全钒氧化还原液流电池失效钒电解液的回收利用进行了研究。在常温常压条件下,以氯酸钠作氧化剂对失效钒电解液进行深度氧化,使低价钒全部转变成五价钒,然后通过浓缩、沉钒、干燥等工艺过程,得到具有高附加值的偏钒酸铵。分析了回收过程的工艺原理,探讨了回收工艺的工艺条件。结果表明:NaClO_3对失效钒电解液的氧化是影响钒回收率的关键工艺过程,V^(4+)∶NaClO_3的最佳摩尔比为1∶0.2,V^(3+)∶NaClO_3的最佳摩尔比为1∶0.4;沉钒的最佳工艺条件为:钒液浓度为25~30g/L,p H为8.0~8.5,沉钒温度为50~60℃,加铵系数K为1.0~1.2,沉钒时间为80~120min。该工艺具有钒回收率高、成本低、操作简便、对环境友好等优点,在最佳工艺条件下钒的回收率可高达99%左右,为全钒液流电池失效钒电解液的回收利用提供了一条新途径。

关键词：全钒氧化还原液流电池钒电解液回收沉钒偏钒酸铵

水热条件下甲酸还原V_2O_5制备钒电解液

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兰州理工大学学报 2013年第5期39卷 61-64页

作者：王大辉夏缘王利陈一博兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

以V2O5和甲酸为原料,在室温下、水体系中反应制得钒电解液,并以键价理论为基础,对其反应机理进行探讨.采用UV光谱和拉曼光谱对所制备的电解液的价态和浓度以及成键状态进行表征,利用循环伏安对其电化学性能进行测试分析.结果表明,甲酸... 详细信息

以V2O5和甲酸为原料,在室温下、水体系中反应制得钒电解液,并以键价理论为基础,对其反应机理进行探讨.采用UV光谱和拉曼光谱对所制备的电解液的价态和浓度以及成键状态进行表征,利用循环伏安对其电化学性能进行测试分析.结果表明,甲酸可以和V2O5以1∶1的物质的量比进行氧化还原反应生成V(Ⅳ)电解液;硫酸会和钒离子形成配合物,提高电解液的稳定性和电化学可逆性;残留的甲酸有利于提高电解液的电导.

关键词：钒电解液键价水热条件电化学性能

高浓度钒电解液的化学制备及其稳定性机理研究

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高浓度钒电解液的化学制备及其稳定性机理研究

作者：夏缘兰州理工大学

学位级别：硕士

钒电池全称全钒氧化还原液流电池电池(All-Vanadium Redox Flow Battery,简称VRB),作为一种新型的大规模储能设备,可用于偏远地区输电,风能太阳能发电的配套储能设备,电网稳定化设备。因其具有高能效、低污染、寿命长等优点,近些年来,... 详细信息

钒电池全称全钒氧化还原液流电池电池(All-Vanadium Redox Flow Battery,简称VRB),作为一种新型的大规模储能设备,可用于偏远地区输电,风能太阳能发电的配套储能设备,电网稳定化设备。因其具有高能效、低污染、寿命长等优点,近些年来,受到了人们广泛的关注。目前,关于全钒液流电池的研究,主要围绕着高浓度电解液的制备与其稳定性、高活性电极、高选择通透隔膜以及电池结构的优化四个方面展开的,而钒电解液的制备是钒电池储能系统的核心和基础。本论文首先综述了钒电池的研究历史和发展现状以及钒电解液的制备方法,在前人的研究中,尚无一套理论体系可以解释化学法制备钒电解液的机制,而且其反应需的反应环境苛刻,这一直制约着化学合成法的发展。本文以冶金级五氧化二钒为原料,首次采用醛类作为还原剂、水热反应的条件制备钒电解液,并通过UV-Vis光谱和拉曼光谱对其反应机制进行研究,最后还对所制备的电解液做了一系列的电化学表征。结果表明,该反应可以由常温开始进行,并可利用反应热加速反应;根据价键理论建立的醛-碳负离子还原反应机理,同以UV、Raman确立的反应结果一致,可阐述醛还原反应机理;循环伏安曲线则表明,该方法制得的V(Ⅳ)电解液具有较好的电化学活性,可用于钒电池。为了进一步研究五氧化二钒反应的机理,本文以五氧化二钒和甲酸为主要原料,在常温、水体系中制备了钒电解液,并在制备过程中加入丙三醇做为添加剂。通过UV-Vis光谱和Raman光谱对生成的电解液的价态和成键状态进行表征,并以循环伏安曲线对其电化学性能做以估测。通过不同试样的对比研究,本文以键价理论文基础,对反应体系中各物质的变化和配合状态进行了分析。结果表明：丙三醇和钒可以形成一稳定的双齿配合物,丙三醇的加入,不但可以提高五氧化二钒还原反应的活性,生成更多的三价钒,而且会增强其电化学反应的可逆性。此外,通过沉淀实验对温度、甲酸残留量和丙三醇的添加量对钒电解液的稳定性的影响进行了研究。

关键词：全钒液流电池钒电解液还原制备机理电解液稳定性

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温度和浓度对钒电解液性能的影响

电源技术 2014年第7期38卷 1264-1266页

作者：扈显琦张玉贤房少华承德万利通实业集团有限公司河北承德067000 承德石油高等专科学校河北承德067000

钒电池系统主要由隔膜、极板、电极、正负极电解液储液罐和循环泵等几部分构成。充放电过程中,正负极电解液中钒离子的价态发生变化,实现电能的存储和释放。对不同浓度的钒电解液在不同温度下的电化学循环伏安行为进行了研究。结果表明... 详细信息

钒电池系统主要由隔膜、极板、电极、正负极电解液储液罐和循环泵等几部分构成。充放电过程中,正负极电解液中钒离子的价态发生变化,实现电能的存储和释放。对不同浓度的钒电解液在不同温度下的电化学循环伏安行为进行了研究。结果表明,在同一温度下,随着含钒离子浓度增大,参加电化学反应的离子数量增多,钒电池可以产生更大的输出电流。同时随着含钒离子浓度增加,电化学反应的可逆性变差,钒电池充放电循环过程的能量损失将会增加,这势必会降低电池的能量效率;对于同一浓度下的钒电解液,氧化反应和还原反应的峰值电流值随着温度的升高而增大。适当提高钒电解液温度,可提高全钒液流电池的输出电流。

关键词：钒电池钒电解液电化学循环伏安

钒电解液生产、使用过程的安全、环境保护方案

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山东化工 2015年第8期44卷 180-181页

作者：阎红卫宋占杰常芳中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621900

钒电解液是钒电池的最主要组成部分,钒电解液在生产、使用过程中都涉及具有化学毒性的钒化合物和腐蚀性的浓硫酸,处理不当会给环境和实验操作人员的健康带来一定的危害。本文分析了钒电解液生产、使用过程中可能带来的环境污染及对实验... 详细信息

钒电解液是钒电池的最主要组成部分,钒电解液在生产、使用过程中都涉及具有化学毒性的钒化合物和腐蚀性的浓硫酸,处理不当会给环境和实验操作人员的健康带来一定的危害。本文分析了钒电解液生产、使用过程中可能带来的环境污染及对实验操作人员的伤害。针对污染情况,结合钒电池研发中的实际情况,在操作过程中采用人员穿戴防护用具、实验现场采取药品回收、化学还原处理的方法尽量减少流入环境中的各价态钒,钒电解液生产或使用过程中产生的少量含钒洗液,收集,重新回反应釜生产使用。对产生的少量不可回收的含钒酸性废水,统一收集,交所技监处委托专业机构集中处理。多种措施的同时使用,确保使钒电解液生产、使用过程中对人员的伤害和对环境的污染降到最低。

关键词：钒电解液钒化合物环保

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钒电解液离子浓度测试方法综述

当代化工 2020年第12期49卷 2880-2884页

作者：赵金玲何虹祥张博吴晓亮刘伟华赵焕刘磊唐彪贾强方张忠裕沈阳科金新材料有限公司沈阳110015 中国科学院金属研究所沈阳110016 四川星明能源环保科技有限公司成都610000

钒电解液是全钒液流电池储能的核心材料,准确测定钒电解液中每种离子的浓度,对钒电池的稳定运行和性能提升十分重要。测量钒电解液中每种离子浓度的方法有很多,其中,钒离子的常用的测量方法主要有氧化还原滴定法、分光光度法、电流滴定... 详细信息

钒电解液是全钒液流电池储能的核心材料,准确测定钒电解液中每种离子的浓度,对钒电池的稳定运行和性能提升十分重要。测量钒电解液中每种离子浓度的方法有很多,其中,钒离子的常用的测量方法主要有氧化还原滴定法、分光光度法、电流滴定法以及电位滴定法等;硫酸根的分析方法主要有重量法、离子色谱法和拉曼光谱法;氢离子的测量主要包括pH值直接测量法、酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法和库仑滴定法等。针对钒电解液中各离子浓度的测试方法进行了综述分析。

关键词：钒电解液离子浓度测试方法

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钒电解液标准化战略浅析

品牌与标准化 2016年第10期 73-74页

作者：郝玥曾繁武大连博融新材料有限公司辽宁大连116000

本文分析了全钒液流电池在储能(电)行业中的地位,简明扼要地论述了钒电解液的作用和发展现状,提出通过实现钒电解液标准化战略促进钒电解液行业的快速、健康和有序发展。

关键词：储能钒电解液标准化

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偏钒酸铵制备钒电解液的试验研究

中国资源综合利用 2023年第10期41卷 5-10,15页

作者：王为振高崇王治飞黄海辉王岩矿冶科技集团有限公司北京100160

以纯度98%的偏钒酸铵为原料,采用“再溶-净化除杂-铵盐沉钒-洗涤-煅烧-氢气还原-加压溶解”工艺,可制得全钒液流电池用3.5价钒电解液。单因素条件试验结果表明,在优化条件下,获得的V_(2)O_(5)产品纯度为99.82%,杂质含量满足《五氧化二钒... 详细信息

以纯度98%的偏钒酸铵为原料,采用“再溶-净化除杂-铵盐沉钒-洗涤-煅烧-氢气还原-加压溶解”工艺,可制得全钒液流电池用3.5价钒电解液。单因素条件试验结果表明,在优化条件下,获得的V_(2)O_(5)产品纯度为99.82%,杂质含量满足《五氧化二钒》(YB/T 5304—2017)的标准要求。在优化条件下,V_(2)O_(5)进一步采用氢气还原-加压溶解工艺进行处理,可制得3.5价钒电解液,钒和硫酸根浓度分别为1.71 mol/L和4.35 mol/L,杂质含量满足《全钒液流电池用电解液》(GB/T 37204—2018)的标准要求。

关键词：偏钒酸铵五氧化二钒钒电解液净化除杂铵盐沉钒氢气还原

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