[发明专利]一种铁铬氧化还原液流电池电解液的检测方法

说明书

本发明提供一种铁铬氧化还原液流电池电解液的检测方法，包括以下成分的检测：游离酸：取铁铬氧化还原液流电池的电解液样品，加入氟化钠，然后用氢氧化钠标准溶液滴定；铬离子：取电解液样品，加入硝酸银，再加入过硫酸铵和高锰酸钾溶液，煮沸至溶液呈红色，加入盐酸继续煮沸；加入硫酸、磷酸和指示剂，用(NH₄)₂Fe(SO₄)₂滴定；亚铁离子：取电解液样品，加入磷酸，用重铬酸钾滴定。本发明提出的铁铬氧化还原液流电池电解液的检测方法，流程简单、高效。本检测方法采用氟离子作为络合剂，与铬离子、铁离子反应，排除了铬离子颜色的影响，以及铁离子水解的影响，能准确地检测出电解液中游离酸的浓度。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种电池的电解液制备方法及制备的系统。

背景技术

铁铬氧化还原液流电池以Fe²⁺/Fe³⁺和Cr²⁺/Cr³⁺为氧化还原电对，充电时，正极发生Fe²⁺氧化反应，活性物质价态升高；负极发生Cr³⁺还原反应，活性物质价态降低；放电时则正极发生还原反应，活性物质价态降低；负极发生氧化反应，活性物质价态升高。铁铬液流电池的电解液以硫酸或盐酸为支持电解液。因此其电解液成分中有铁离子、铬离子、游离酸，成分较复杂。为了正确判定电池的运行情况，需要定量检测电解液成分。但是因为铁铬液流电池里成分多，互相干扰，使电解液的定量检测十分困难。

专利CN201810378131.1提出一种铬铁中的铬含量的测定方法，是铬铁中的铬含量的测定方法，其是将铬铁试样用浓盐酸、浓硝酸、磷硫混酸进行溶解，以硝酸银为催化剂、过硫酸铵为氧化剂，将Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2-，再用硫酸亚铁铵标液滴定。该测试方法针对的是铬铁合金，成分不同于电池里的电解液，由于电解液中有大量的氯离子，能与银离子形成沉淀，不能采用常规的试液浓度进行检测；已有使用的标准溶液，配制及标定均比较麻烦、复杂，可操作性不强。

游离酸的常规检测方式是用碱标准溶液滴定，但是当样品中有大量铁离子存在时，水解产物干扰滴定终点，导致结果误差很大。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种流程简单、高效的铁铬氧化还原液流电池电解液的检测方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种铁铬氧化还原液流电池电解液的检测方法，包括以下成分的检测：

游离酸：取铁铬氧化还原液流电池的电解液样品，加入氟化钠，然后用氢氧化钠标准溶液滴定；

铬离子：S1：取铁铬氧化还原液流电池的电解液样品，加入硝酸银至氯离子完全沉淀；S2：再加入过硫酸铵和高锰酸钾溶液，煮沸至溶液呈红色，加入盐酸后继续煮沸至没有红色（且没有氯气产生）；S3：加入硫酸、磷酸和指示剂，用已知浓度的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液进行滴定，

亚铁离子：取电解液样品，加入磷酸，用重铬酸钾标准溶液滴定。

其中，所述游离酸的检测中，加氟化钠的比例为：1mL电解液样品加入15~25mL0.1mol/L的氟化钠溶液。

其中，所述铬离子的检测中，步骤S1中，加入硝酸银溶液至氯离子完全沉淀后再加1mL硝酸银溶液。

所述硝酸银溶液质量浓度可以为2~20%；或任何适宜操作的浓度。