[发明专利]一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液及其制备方法

权利要求书

1.一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液，其包含钒离子作为活性物质，其特征在于，在电池反应期间参与强析氢的杂质元素离子浓度满足以下条件：

电解液中存在以下一种或一种以上同族杂质元素，满足以下条件：

(1)IA主族：Li+Na+K+Rb≤120mg/L,且其中之一≤30mg/L；

(2)IIIA主族：B+Al+Ga≤70mg/L，且其中之一≤20mg/L；

(3)VA主族：N+As+Sb+Bi≤40mg/L，且其中之一≤10mg/L；

(4)IIIB副族：Sc+Y≤20mg/L，且其中之一≤10mg/L；

(5)IVB副族：Ti+Zr≤50mg/L，且其中之一≤25mg/L；

(6)VIB副族：Cr+Mo+W≤30mg/L，且其中之一≤10mg/L；

(7)IB副族：Cu+Ag+Au≤10mg/L，且其中之一≤3mg/L；

(8)IIB副族：Zn+Cd+Hg≤50mg/L，且其中之一≤15mg/L；

(9)VIIB副族：Mn+Tc+Re≤6mg/L，且其中之一≤2mg/L；

(10)VIIIB副族：Fe+Ni+Rh+Pt+Pd+Os+Ru+Ir+Co≤10mg/L，且其中之一≤1mg/L。

2.根据权利要求1所述一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液，其特征在于，电解液中存在不同族杂质元素，满足以下条件：

(1)IA主族、IIIA主族与IVB副族同时存在，满足以下条件：IA主族、IIIA主族与IVB副族元素总和≤230mg/L，其中之一≤25mg/L；

(2)IA主族、VA主族与VIB副族同时存在，满足以下条件：IA主族、VA主族与VIB副族元素总和≤180mg/L，其中IA族其中之一≤15mg/L，VA主族其中之一≤15mg/L，VIB主族其中之一≤15mg/L；

(3)IIIA主族、IVB副族与VIIIB副族同时存在，满足以下条件：IIIA主族、IVB副族与VIIIB副族元素总和≤75mg/L，其中IIIA族其中之一≤15mg/L，IVB族其中之一≤5mg/L，VIIIB族其中之一≤2mg/L；

(4)IA主族、IIIA主族与VIIIB副族同时存在，满足以下条件：IA主族、IIIA主族与VIIIB副族元素总和≤220mg/L，IA主族与IIIA主族任一元素≤30mg/L，VIIIB族任一元素≤1mg/L；

(5)IA族、IIIA族与VIB副族同时存在，满足以下条件：IA族、IIIA族与VIB副族元素总和≤200mg/L,且IA族其中之一≤25mg/L，IIIA族其中之一≤20mg/L，VIB族≤10mg/L。

3.根据权利要求1或2所述一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液，其特征在于，电解液为盐酸体系、硫酸体系、盐酸和硫酸构成的混酸体系中的一种。

4.一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液的制备方法，其特征在于，所述的电解液的制备方法为煅烧还原+电解法和化学还原+电解法两种中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液的制备方法，其特征在于，煅烧还原+电解法包括以下步骤：将纯度为95％的偏钒酸铵和NH₃在温度为500-900℃条件下煅烧，反应完成将物料降温至50℃以下，对反应产物进行第一次洗涤与过滤；V₂O₄粉末加入质量浓度为10-15％的硫酸或质量浓度为20-25％的盐酸其中的一种进行混合，加热、搅拌30分钟，第二次过滤后得到含有硫酸的硫酸氧钒水溶液或含有盐酸的氯氧钒水溶液中的一种；将配制好的电解液打入电解系统的阴极储罐，设置电解电流进行电解还原，得到价态为3.5价的电解液。

6.根据权利要求5所述的一种用于抑制电解液强析氢的全钒液流电池电解液的制备方法，其特征在于，硫酸氧钒水溶液中的硫酸质量浓度为10％，氯氧钒水溶液中的盐酸质量浓度为25％。