陈富于
,
谷士艳
,
孙清
,
陈晖
,
刘庆玉
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.06.005
为研究电解液中杂质离子对电池性能的影响,综合考虑电解液原材料以及电池运行过程可能引入的杂质种类,选取了SiO32-和Fe2+两种典型离子作为研究对象,利用循环伏安和充放电测试方法,考察其对石墨电极电化学活性、电池库仑效率、电压效率、能量效率和容量衰减的影响,为电解液的制备和使用过程中杂质离子控制提供理论依据.结果表明Fe2+对正负极电极反应活性和电池效率没有影响,Fe2+的加入提高了电池容量,容量值的提高与Fe2+浓度有关;SiO32-降低了电极反应活性、电压效率和能量效率,并且加速电池容量的衰减.因此,在钒电池电解液的制备和使用过程中,应尽量避免引入SiO32-.
关键词:
钒电池
,
电解液
,
杂质离子
,
活性
,
效率
,
容量衰减
付朝阳
,
张一敏
,
刘涛
,
黄晶
,
杨小康
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15032601
以V2O5浓度为17.85 g·L-1的模拟一步法石煤提钒反萃液为研究对象.以沉钒产品纯度及其中杂质离子存在状态、杂质离子存在时多聚钒酸铵(APV)晶体状况为指标,讨论了模拟反萃液中的Fe3+,Al3+,Ca2+,K+等金属杂质离子对酸性铵盐沉钒效果的影响.研究结果表明:Fe3+,Al3+妨碍沉钒过程的顺利进行且会降低产品V2O5的纯度,并造成沉钒母液的pH值改变,增加后续母液处理的成本和难度;而Ca2+,K+仅会影响产品V2 05的纯度,对沉钒率和母液pH值的影响并不显著;4种杂质离子均会使产品多聚钒酸铵(APV)的晶体形貌发生改变,但是每种杂质改变APV晶体形貌的方式各异:Fe3+会破坏APV晶体的完整性并改变其晶体颗粒大小,K+破坏APV晶体的完整性;Ca2+使APV晶体表面粗糙,晶体颗粒之间黏连,形成大块颗粒;Al3+形成的杂多酸的非晶体状态阻碍APV晶体的顺利长大.同时得到了反萃液沉钒指标良好时,4种杂质离子浓度的控制范围:Fe3+浓度应＜0.1g·L-1,Ca2+浓度应＜0.9 g·L-1,K+浓度应＜2.0 g·L-1,Al3+浓度应＜3.0 g·L-1.
关键词:
石煤
,
杂质离子
,
反萃液
,
酸性铵盐沉钒
