Ⅰ 釩離子在水溶液中的形式
全釩離子液流電池電解液,它是由硫酸釩鹽、硫酸、水、乙醇和添加劑組成,所述添加劑為硫酸鈉、焦磷酸鈉、氟硅酸鈉、雙氧水中的一種或多種。本發明還提供了該電解液的制備方法,將釩廠的合格釩液泵入反應罐,用硫酸調節溶液的pH 值,通入液態SO2還原後,用碳酸鈉調節溶液的pH值,獲得VO2沉澱,沉澱溶解在含有硫酸、水和乙醇的溶液中,加入添加劑,置於電解槽中電解,獲得3價釩和4價釩各占總釩50%、總釩濃度1.0mol/L~4.2mol/L的釩電池用釩電解液。本發明提供的釩電解液流動性,穩定性,電化學反應活性以及電池抗低溫環境能力高,用釩廠的中間過程產品直接生產釩電池用電解液,大大降低工藝成本。
Ⅱ 釩的用途
一、工業用途
在鋼中加入百分之幾的釩,就能使鋼的彈性、強度大增 ,抗磨損和抗爆裂性極好,耐高溫。此外,釩的氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有「化學麵包」之稱。
二、釩電池
釩電池非常優秀綠色環保蓄電池之一(它的製造、使用及廢棄過程均不產生有害物質),它具有特殊的電池結構,可深度大電流密度放電;充電迅速;比能量高;價格低廉;應用領域十分廣闊。
三、醫療用途
釩調節(Nak)-ATP酶、調節磷醯轉移酶、腺苷酸環化酶、蛋白激酶類的輔因子,與體內激素,蛋白質,脂類代謝關系密切。
可存在以下作用:防止因過熱而疲勞和中暑;促進骨骼及牙齒生長;協助脂肪代謝的正常化;預防心臟病突發;協助神經和肌肉的正常運作。
釩的化學性質:
釩屬於中等活潑的金屬,化合價+2、+3、+4和+5。其中以5價態為最穩定,其次是4價態,五價釩的化合物具有氧化性能,低價釩則具有還原性。
釩的價態越低還原性越強。具有耐鹽酸和硫酸的本領,並且在耐氣、耐鹽、耐水腐蝕的性能要比大多數不銹鋼好。釩在空氣中不被氧化,可溶於氫氟酸、硝酸和王水。
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Ⅲ 釩液流電池與鋰離子電才的優缺點
釩液流電池:
優點:使用壽命長、轉化效率高、支持過充/過放/深度放電、支持頻繁充放電、維護成本低、運營成本低、系統響應快、環保、無污染、無噪音等等
缺點:體積相對較大,通常適合大容量存儲
鋰離子電池:
優點:體積小、重量輕、環保、使用壽命長等
缺點:價格貴
Ⅳ 釩電池的運作原理
VRB電池用於通信,其優點明顯:
(1)能量循環效率高;
(2)深度放電後壽不會受影響;
(3)不會由於電解液的腐蝕而使化學特性受到影響;
(4)電解液可以無限期使用(沒有處理的問題);
(5)循環壽命是無限的(僅受隔膜的限制);
(6)能量的存儲量可以精確地測量出來;
(7)在使用中對環境的影響很小。這些特性為在各種各樣的通信應用中發展直流能源存儲系統提供了保障。 VESS是把VRB集成起來的、一個實用的能源存儲系統。該系統中採用的專家控制技術,可以使操作管理、容量管理、日常維護、糾錯處理、系統狀態監視和外部通信自動化。 VESS放棄了在傳統的備用能源中常用的如充電、放電、線電壓等概念,而以能量存儲和轉移的概念來代替。 VESS在通信中應用的一個主要特徵:VESS可以對現有的通信動力基礎設施做出更有利的使用,而且可以考慮在新的無污染的通信應用中引入能源存儲的基礎設施。
作為一個單一的能源存儲元件, VESS只需安裝一次就可以多種不同的電壓提供動力。相對於傳統的串聯型的鉛酸或鎳鎘電池,這種優越性是顯著的。
從存儲的觀點看,這是因為:
(1)所有存儲起來的能量都在電解液中;
(2)可以輸出的動力取決於電極(層)的尺寸;
(3)系統能量的密度可以從物理上和系統存儲的能量隔離開來;
(4)存儲起來的能量很穩定。
從系統運行的觀點看,這是因為:
(1)每一個單元都具有相同的帶電狀態;
(2)系統可以同時充電和放電;
(3)充電速度比鉛酸電池快;
(4)運行時可以有一種或多種電輸入,而且可以輸出多種電壓值;
(5)有自動功能,可以自動整流和自動保護。
從系統維護的觀點,這是因為:
(1)可以通過添加電解液來增加系統的獨立運行的時間;
(2)系統的能量存儲可以在任何時間增加,費用只有鉛酸電池的20%;
(3)壽長使用完後只需更換部分零部件;
(4)維護量很少。
和傳統的二次電池技術相比,VRB在成本上很有競爭性,而且採用鉛酸電池技術會很貴或不可能實現的一些應用,用VESS就可以很容易實現。因此直流電源系統,VESS是一種很理想的替代品。 VESS電池的容量只需用油量表就可以知道,並且能量存儲的成本很低,所以它在通信應用中的前景是很誘人的。另外,VESS的能量存儲輕便,並且存儲和使用相互獨立,所以可以用在通信應用的特定場合。替代油機。通信動力系統中通常都使用柴油發電機,以便在停電時提供長時間的動力。當油機啟動和預熱時,通常需要一個電池來提供短時間的動力。在通信站還經常使用UPS來提供交流不間斷和直流不間斷電源,兩者都需要一個單獨的電池。一些小站口使用一個電池供應不間斷的直流電源,不間斷交流電源則通過逆變需得到。備用系統的油機在動力系統的投資中佔了很大一部分,而且需要持續不斷的機械維護以保證其可靠性。在實際應用中,油機的利用率很低,因此其單位時間的使用成本是比較高的。而基於VESS的新系統則有潛力替代動力系統中的油機,為UPS和高可靠性的直流電源提供總的、多功能的能量存儲解決方案。替代太陽能電池。一些通信管理部門維護著巨大的、地理分布很廣的太陽能電池供電的通信網路。太陽能供電系統的能量存儲零件通常是鉛酸電池,這需要的維護量很大。VE SS有潛力替代太陽能電池,減少成本,提高生產率。 在典型的通信應用中,和鉛酸電池相比,VESS有許多優點;
(1)自動控制功能提供了自動保護、自動整流和系統控制界面;
(2)內部控制單元可以控制其它的系統部件;
(3)能量的存儲量可以很精確地直接讀出;
(4)壽長,使用5年左右的時間後,只需更換部分零部件;
(5)能量的存儲量可以在任何時間添加,成本只有鉛酸電池的20%,約為200 美元/kWh。
Ⅳ 釩電池真的有那麼完美嗎
他也是有缺陷的,目前釩電池存在的技術問題主要有兩個:
第一,釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高於45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沉澱,析出的沉澱堵塞流道,包覆碳氈纖維,惡化電堆性能,直至電堆報廢,而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度。
第二,石墨極板要被正極液刻蝕,如果用戶操作得當,石墨板能使用兩年,如果用戶操作不當,一次充電就能讓石墨板完全刻蝕,電堆只能報廢。在正常使用情況下,每隔兩個月就要由專業人士進行一次維護,這種高頻次的維護費錢、費力。
另外,釩電池成本過高。以一個五千瓦電池為例,電解液(一立方,1.8mol/L)17萬、控制系統10萬、隔膜7萬、板框4萬、石墨板1.5萬、泵0.7萬、碳氈0.4萬,總共40.6萬,這只是主要材料成本,沒計入次要材料成本和人力成本。因此,一個五千瓦釩電池的成本在四十萬以上,高出相同規格鉛酸電池的成本數倍。
從環保的角度來說,釩電池壓根就不環保,配製電解液用到的原料、正極沉澱以及泄漏的正極液經風干後形成的薄層都有一樣相同東西,那就是五氧化二釩,它是一種劇毒化學品。
Ⅵ 釩電池的主要參數
如下:單體數:10個電極面積:784cm2;
單體電池厚度:13mm;
電解液濃度:1.5M VOSO4+2M H2SO4;
電解液量:10L;
理論容量:200Ah;
最大充電電流:80A(電流密度102mA/cm2);
充電電壓(50^充電狀態):40A充電電壓為15.0V,80A充電電壓為16.5V;
充電容量:40Ah;
最大放電電流:80A(電流密度102mA/cm2);
放電電壓(50^放電狀態):40A放電電壓為11.5V,80A放電電壓為10V;
放電容量:30Ah;
充放電利用率:≥80^;
電堆最大功率:≥800W。
Ⅶ 釩的物理性質
釩的物理性質:
釩是一種銀灰色的金屬。熔點1890±10℃,屬於高熔點稀有金屬之列。它的沸點3380℃,純釩質堅硬,無磁性,具有延展性,但是若含有少量的雜質,尤其是氮,氧,氫等,能顯著降低其可塑性。
原子體積(立方厘米/摩爾) 8.78
相對原子質量 50.94
莫氏硬度 7
聲音在其中的傳播速率(m/s)4560
密度(g/cm3) 5.96
熔點 1890±10℃
沸點 3000℃
原子序數 23
質子數 23
電子數 23