[发明专利]钒液流电池

权利要求书

1.一种用于提供电解液的方法，所述方法包括：

将V⁵⁺的酸性溶液/悬浮液化学还原以形成被还原的溶液；以及

将所述被还原的溶液电化学还原以形成电解液。

2.权利要求1所述的方法，其中化学还原包括

提供V⁵⁺的酸性水溶液/悬浮液；

将所述V⁵⁺还原以获得V^(5-n)+，其中n＝1、2或3；以及

调节所述溶液的酸度以获得所述被还原的溶液。

3.权利要求2所述的方法，其中所述酸性水溶液包括H₂SO₄和HCl的混合物。

4.权利要求2所述的方法，其中所述酸性水溶液中的H₂SO₄的浓度基本上为0％。

5.权利要求2所述的方法，其中所述酸性水溶液中的HCl的浓度基本上为0％。

6.权利要求1所述的方法，其中还原所述V⁵⁺包括加入有机还原剂。

7.权利要求6所述的方法，其中所述有机还原剂是由以下各项组成的组中的一种或多种：甲醇、甲醛、甲酸、乙醇、乙醛、乙酸、乙二醇、乙醇醛、乙二醛、乙醇酸、乙醇酸、乙醛酸、草酸、1-丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、甘油、丙醛、丙酮和丙酸。

8.权利要求6所述的方法，其中CO₂在所述还原过程中放出。

9.权利要求1所述的方法，其中还原所述V⁵⁺包括加入无机还原剂。

10.权利要求9所述的方法，其中所述无机还原剂是由以下各项组成的组中的一种或多种：硫、二氧化硫、亚硫酸、硫化物盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和钒金属。

11.权利要求1所述的方法，其中电化学还原包括

用所述被还原的溶液填充电化学电池的存储槽；以及

对所述电化学电池充电以获得电解液。

12.权利要求1所述的方法，其中所述电化学电池是电光化学电池。

13.权利要求11所述的方法，其中所述电解液包含V³⁺和V⁴⁺。

14.权利要求11所述的方法，其中所述电解液是正电解液并且所述被还原的溶液是负电解液。

15.权利要求11所述的方法，所述方法还包括将氢气加入至所述电化学电池的正侧以形成HCl。

16.权利要求2所述的方法，其中调节所述溶液的酸度产生约4M HCl中大约2.5M M VOCl₂的溶液。

17.权利要求2所述的方法，其中调节所述溶液的酸度产生HCl中的VO²⁺的溶液，其中VO²⁺浓度可以为1至3.5摩尔并且酸浓度可以为1至8摩尔。

18.权利要求2所述的方法，所述方法还包括向所述酸性水溶液加入催化剂。

19.权利要求18所述的方法，其中所述催化剂为约1ppm至约100ppm的铋(III)盐。

20.权利要求18所述的方法，其中所述催化剂选自由铅、铟、锡、锑和铊组成的组。

21.一种液流电池蓄电池系统，所述系统包括

正钒电解液；

负钒电解液；

具有多个电池的堆叠体，每个电池形成在两个电极之间并且具有通过多孔膜隔开的接收所述正钒电解液的正电池和接收所述负钒电解液的负电池。

22.权利要求21所述的系统，其中正电极和负电极是HCl溶液中的VO²⁺。

23.权利要求21所述的系统，其中正电极和负电极是在4.0M HCl中的2.5M VO Cl₂。

24.权利要求21所述的系统，其中正电极和负电极是3.0M HCl中的3.0M VO Cl₂。