专利汇可以提供一种高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高纯度等摩尔浓度三价/四价 钒 电解 液的制备装置及方法,包括步骤:1)将含有四价钒的 硫酸 溶液在氮气保护下 水 浴加热;2)将作为还原剂的 甲酸 、甲醇和 草酸 加入含有四价钒的硫 酸溶液 ,同时剧烈搅拌;3)将铂催化剂、钌催化剂加入步骤2)所述溶液,反应10-20min。本发明的有益效果是:使用廉价的还原剂所制备出的电解液可直接用于正极或负极,成本大大降低,同时纯度高,无残留有机物与催化剂,可进行大规模生产;通过廉价还原剂,如甲酸、草酸、 乙醇 ,在催化剂的作用下一步法制备高纯度V3.5+电解液,上述还原剂反应后生成二 氧 化 碳 ,没有残留。该合成装置较为简单,易于放大,有利于降低制备合成成本。,下面是一种高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备装置,其特征在于,包括水浴锅、反应器、氮气保护装置、搅拌器和聚四氟乙烯滤膜;
所述反应器置于盛有水浴的水浴锅中;
所述搅拌器从反应器的上部开口处插入反应器;
所述反应器的一侧设有氮气入口管道,反应器的另一侧设有空气出口管道;
所述氮气保护装置与反应器一侧的氮气入口管道相连接;
所述聚四氟乙烯滤膜用于对反应后反应器中剩余的液体进行过滤。
2.一种如权利要求1所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将含有四价钒的硫酸溶液在氮气保护下水浴加热;
2)将作为还原剂的甲酸、甲醇和草酸加入含有四价钒的硫酸溶液,同时搅拌;
3)将铂催化剂、钌催化剂加入步骤2)所述溶液,反应10-20min。
3.根据权利要求2所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备方法,其特征在于:步骤1)所述四价钒的浓度在1~2mol/L之间;所述硫酸的浓度在3~5mol/L之间;所述水浴的温度在50℃~80℃之间。
4.根据权利要求2所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备方法,其特征在于:步骤2)所述甲酸与四价钒的摩尔浓度之比在0.25~0.30之间;所述甲醇与四价钒的摩尔浓度之比在0.06~0.12之间;所述草酸与四价钒的摩尔浓度之比在0.10~0.15之间;所述甲酸、甲醇和草酸超过还原四价钒所需的摩尔当量。
5.根据权利要求2所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备方法,其特征在于:步骤3)所述铂催化剂、钌催化剂为Pt/C和PtRu/C;Pt/C和PtRu/C置于反应器中;Pt/C中Pt的质量百分比在20~40%之间,PtRu/C中Pt和Ru的质量百分比在20~30%之间。
6.根据权利要求5所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的制备方法,其特征在于:所述铂催化剂、钌催化剂经聚四氟乙烯滤膜过滤后回收重复使用。
7.一种如权利要求1所述的高纯度等摩尔浓度三价/四价钒电解液的测试方法,其特征在于,包括:紫外可见光谱法测试、扫描电子显微镜测试或全钒液流电池充放电测试。
方法
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