[发明专利]一种基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法

权利要求书

1.一种基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，以高价态钒电解液、低价态钒电解液、价态失衡的钒电解液为主要原料，通过采用脉冲方式，在电解池中进行电解，制得钒离子价态符合钒电池所需的电解液；所述电解池由正、负两个半电池组成，两个半电池由隔膜隔开，正半池中插入的电极与直流脉冲电源的正极相连，负半池中插入的电极与直流脉冲电源的负极相连，控制脉冲电解参数进行电解。

2.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，电解时，当钒溶液价态需要升高时，正半池为钒溶液，负半池为硫酸溶液；当钒溶液价态需要降低时，负半池为钒溶液，正半池为硫酸溶液。

3.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，所述高价态钒电解液包括VO₂⁺和VO²⁺；所述低价态钒电解液包括V³⁺和V²⁺；所述价态失衡的钒电解液中V³⁺与VO²⁺的比值偏离1:1。

4.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，所述正极和负极均采用石墨电极或尺寸稳定性电极；正负半池的硫酸溶液浓度为2～8mol/L。

5.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，电解方式采用恒流脉冲电解，平均电流密度为200～2000mA/cm²，频率为200～2000Hz，占空比为20％～80％。

6.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，所述正极为铂电极、金电极、钛基二氧化铅电极、钛基贵金属氧化物涂层电极、钛基铂电极以及亚氧化钛电极的任意一种。

7.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，所述负极的电极材料包括金属材料、碳材料、导电陶瓷材料中的至少一种；其中，所述金属材料包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铈、铝、铋、铼、钡、锇、锡、铅、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌中的至少一种；所述碳材料包括石墨、玻璃碳、硼掺杂金刚石、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳海绵、碳毡、石墨毡中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征是，所述正极和负极的电极形状包括片状、棒状、丝状、粒状、海绵状、网状和多孔结构中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的基于大电流脉冲技术的钒溶液价态快速调控方法，其特征在于，搅拌方式为机械搅拌或空气搅拌。