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申请/专利权人:北京科技大学
摘要:本发明公开了一种提高电解液浓度的新体系制备方法,其步骤包括:将含钒物料氯化及选择性氧化,得到VOCl3‑AlCl3气体;以氯化物为除杂剂,将气体除杂后冷凝得到VOCl3液体;高温下将熔盐和残渣固液分离,将带水的气体通过熔盐进行选择性气相水解,得到钒氧化物和FeCl3‑FeCl2‑MnCl2熔盐;将产物放入去离子水中反应,过滤得到+3和+4价的钒氧化物;将步骤2和4的样品混合,溶于硫酸溶液后得到四价钒电解液,应用于钒电池。本方法制备V2O3不产生废水。VOCl3和V2O3中的Fe、Al等杂质可以作为添加剂提高电池性能。相比于硫酸‑盐酸体系钒电池,使用VOCl3代替HCl提供Cl‑,通过调控VOCl3和V2O3的比例控制Cl‑含量,提高钒浓度的同时改善氯化氢的析出。电解液钒浓度为2.0~3.5M,电池能量效率达到84%以上。
主权项:1.一种提高电解液浓度的新体系制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1在惰性气氛下,通过将含钒物料氯化,得到含VCl3-CrCl3-FeCl3-AlCl3的氯化产物,后将部分氯化产物在一定条件下进行选择性氧化,得到VOCl3-AlCl3气体;2以氯化物作为除杂剂,将VOCl3-AlCl3气体通入反应器,在100℃~800℃下穿过氯化物体系,后将VOCl3气体进行冷凝、净化并收集,得到VOCl3液体;3将步骤1得到的部分含VCl3-CrCl3-FeCl3-AlCl3的氯化产物进行固液分离得到熔盐和残渣,之后将带水的气体通过熔盐进行选择性气相水解反应,反应一段时间后,得到钒氧化物和FeCl3-FeCl2-MnCl2熔盐;4将步骤3得到的钒氧化物和FeCl3-FeCl2-MnCl2熔盐放入一定体积的去离子水中反应,反应结束后,过滤得到钒氧化物和溶液,钒氧化物的价态主要为+3,少量为+4;5将步骤2得到的VOCl3液体和步骤4得到的钒氧化物混合,得到V4+溶液,将其溶于硫酸溶液后得到四价钒电解液并应用于钒电池。
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百度查询: 北京科技大学 一种提高电解液浓度的新体系制备方法
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