CN116387583B - 一种全钒液流电池容量恢复方法 - Google Patents
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Abstract
一种全钒液流电池的容量恢复方法，包括：S100：对于放电容量衰减后的电池储液罐中的钒离子的综合价态进行标定，并将电池进行充电；S200：向电池正极储液罐中加入还原剂；S300：电池正极储液罐进行自循环以完成化学还原反应；S400：对电池储液罐中钒离子的综合价态再次进行标定，并测量还原剂残留；S500：向电池正极储液罐中补充还原剂，并重复S300‑S400步骤直至电池储液罐中钒离子的综合价态平均值恢复至3.5。通过使用液体还原剂，使得进样简单，还原剂与含五价钒较多的正极电解液反应速率快，对还原剂的降价态反应程度和残留量严格监控，降低了由于还原剂残留而影响电堆性能的风险。
Description
技术领域
本文涉及电化学储能技术，尤其涉及一种基于化学还原的全钒液流电池的电池容量恢复方法。
背景技术
全钒液流电池是一种初具商业化成熟条件的中长时储能技术，属于电化学储能范畴。与其他电化学储能技术相比，具有本质安全，可深充深放，无起火爆炸危险等特性。全钒液流电池系统中所占成本最高的电解液虽初始成本受钒价影响较大，但已有的电解液再生技术确保了钒离子可长周期循环利用。
全钒液流电池电解液中的电解液活性物质为钒离子，其溶解在硫酸的水溶液中。全钒液流电池的正极一侧为四价钒V(IV)和五价钒V(V)，负极一侧为二价钒V(II)和三价钒V(III)。在充电过程中，电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子中，放电过程钒离子发生其对应可逆的电化学反应，将化学能再以电能的方式释放。
通常在未充电时正极电解液为四价钒V(IV)，负极为三价钒V(III)，也就是整体电解液的综合价态为其平均值3.5。然而在全钒液流电池长期充放电的过程中，由于少量的析氢反应或者少量氧气的影响，电解液综合价态呈现上升的趋势。而钒电池在其综合价态高于3.5的状况下，其放电容量会受到影响，电解液的利用率受损。原理上来讲，此问题可通过对电解液价态进行校正而解决。
目前，国内外已报到的通过降低电解液价态来恢复电池容量的方法主要包括化学法和电化学法。以上方法均基于还原的机理，现有的化学还原方案中存在以下一个或多个缺陷：
1. 还原剂的选择中包括某些固体化合物，这对于电池系统管路的进样要求有挑战；
2. 还原剂的反应发生在电池放电结束后，此时正极电解液中五价钒V(V)含量较少，其作为还原反应的主反应物，会导致还原时长较长；
3. 还原剂的反应发生在电池充放电反应时，也就是说还原剂会接触到钒电池电堆材料的表面，存在影响电堆性能的风险；
4. 还原剂反应后的残留量未进行监测，存在影响电堆性能的风险。
发明内容
本申请提供了一种全钒液流电池容量恢复方法，通过使用液体还原剂，使得进样简单，并且还原剂与含五价钒V(V)较多的电解液反应速率快，同时对还原剂的降价态反应程度和残留量严格监控，降低了由于还原剂残留而影响电堆性能的风险。
与相关技术相比，本申请涉及一种全钒液流电池容量恢复方法，包括以下步骤：
S100：对于放电容量衰减后的电池储液罐中的钒离子的综合价态进行标定，并将电池进行充电;
S200：向电池正极储液罐中加入还原剂；
S300：电池正极储液罐进行自循环以完成化学还原反应；
S400：对电池储液罐中钒离子的综合价态进行标定，并测定还原剂的残留；和/或
S500：向电池正极储液罐中补充还原剂，并重复步骤S300-S400，直至电池储液罐中钒离子的综合价态平均值恢复至3.5，并且电解液不存在还原剂残留。
在一种示例性的实施例中，步骤S100包括：
S101：对所述电池正负极储液罐的电解液分别取样，并进行电化学滴定分析和循环伏安法分析，得到正负极电解液中钒离子的价态和浓度，其中，循环伏安法分析中使用圆盘铂电极或者玻碳电极作为工作电极；
S102：根据步骤S101中的测定结果，计算当前电池储液罐中钒离子的综合价态A，计算公式如下：
，
其中，和/>分别代表正负极电解液中钒离子的价态，/>和/>分别代表正负极电解液中钒离子的浓度，/>和/>分别代表正负极电解液的体积。
在一种示例性的实施例中，任选地，步骤S100还包括：
S103: 将电池充电到SOC 50%-70%，优选地，为65%。
在一种示例性的实施例中，步骤S200包括，根据步骤S100中的综合价态以及五价钒离子V(V)与还原剂的反应式，计算所述还原剂的理论用量，其中，反应式如下：
，
即，电解液中每降低1 mol一个价态钒离子，所述还原剂的理论用量为 mol。
在一种示例性的实施例中，步骤S200中，任选地，向所述电池正极储液罐中加入理论用量70%-90%的还原剂。
在一种示例性的实施例中，步骤S200中，任选地，所述还原剂为有机还原剂，优选地，为吡啶，抗坏血酸，草酸，甲酸，乙二醇中的一种或几种，更优选地，为乙二醇。
在一种示例性的实施例中，步骤S300中，任选地，电池正极储液罐自循环的时间为2-24小时，优选地，为5小时。
在一种示例性的实施例中，步骤S400包括，重复步骤S101和S102，测定电池储液罐中钒离子的综合价态，并根据循环伏安法测定还原剂的残留，其中，电化学循环伏安法分析中使用圆盘铂电极或者玻碳电极作为工作电极。
在一种示例性的实施例中，步骤S500包括：根据步骤S400中的测定结果，向电池正极储液罐中补加所述还原剂并重复步骤S300-S400多次，直至电池储液罐中钒离子的综合价态平均值恢复至3.5，并且电化学循环伏安法分析中不出现明显的还原剂残留。
在一种示例性的实施例中，任选地，步骤S500中，还原剂每次的补加量为理论量的5%，每次自循环时间为2小时。
在一种示例性的实施例中，所述方法还包括，对容量恢复后的全钒液流电池进行完全放电。
与相关技术相比，本申请所述方法的有益效果如下：
1. 本申请方法全部使用液体化学试剂，对于电池系统的进样设计要求低，操作简便。
2. 本申请方法中还原剂加入到处于一定充电状态的正极电解液中，其中含有较多的五价钒V(V)，还原剂与五价钒的反应可在短时间内完成来降低价态，降低了容量恢复的时间要求。
3. 本申请方法中还原剂加入后与电解液的反应只在电解液中发生，不与电池电堆的电极材料和膜材料接触，避免了影响电堆材料性能的风险。
4. 本申请方法中对还原剂的加入量严格控制，还原剂反应结束后的残留量由电化学循环伏安法及时监控，避免了过量的还原剂进入到电堆内，影响电堆的性能。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例1中未使用本申请方法前全钒液流电池长期运行后容量衰减图；
图2为本申请实施例1中电化学循环伏安曲线：其中，曲线1为添加还原剂乙二醇前的电解液样品的电化学循环伏安曲线，曲线2为添加还原剂乙二醇十五分钟后的电解液样品的电化学循环伏安曲线，曲线3为添加还原剂乙二醇五小时后的电解液样品的电化学循环伏安曲线；
图3为本申请电化学循环伏安法检测还原剂残留量原理；
图4为本申请实施例1中全钒液流电池容量恢复后的充放电容量；
图5为本申请实施例1中全钒液流电池容量恢复后的电池效率；
图6为本申请实验例1中不同还原剂对电解液价态的影响。
具体实施方式
以下所述实施例用于理解本发明的技术方案，本发明专利保护范围的不受其限制，基于本发明做出无创造性干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1.
还原剂：乙二醇（摩尔质量：62 g/mol 密度：1.11 g/mL）
1）对放电容量为1 kW/4 kWh的全钒液流电池系统（共含240 L，1.7 M电解液，初始价态3.51）进行1000次充放电循环，放电容量出现较明显衰减，其中，电池初始放电容量为310 Ah左右，后期容量衰减较快。如图1所示，第900到950充放电循环期间，容量衰减超过50Ah。
2）分别对正负极电解液取样，进行电化学滴定分析和循环伏安法分析，得到正负极中钒离子的价态和正负极中钒离子的浓度，如下表1所示；其中，电化学滴定分析步骤参照NB/T 42006-2013 全钒液流电池用电解液测试方法部分进行，循环伏安法分析步骤参照：Li L, Kim S, Wang W, et al. A stable vanadium redox‐flow battery with highenergy density for large‐scale energy storage[J]. Advanced Energy Materials,2011, 1(3): 394-400进行。
表1
根据测定结果，计算当前电池储液罐中钒离子的综合价态A，并随后将电池充电到55% SOC：
。
3）根据当前电池储液罐中钒离子的综合价态A以及五价钒离子V(V)与还原剂的反应式，计算需要加入的还原剂乙二醇的理论值：
，
根据测定结果可知，理论上要降低408 mol，0.12价态的电解液，需要4.9 mol乙二醇，也就是274 mL乙二醇。
4）基于此，向电池正极储液罐中首次加入220 mL乙二醇，开启正极电解液储罐自循环，自循环15分钟后对电池正负极储液罐中的电解液各取样10 mL, 进行电化学循环伏安法分析，并与步骤2）中加乙二醇前测量初始价态时的电解液样品进行对比，结果见图2。
如图2所示：加入还原剂乙二醇短时间后的样品对应伏安曲线2，与未加还原剂时的曲线1相比，曲线2呈现出较大的氧化电流（-0.11 mA），而曲线2所对应的还原电流减小。此现象是由电极上的电流由V(IV)转化为V(V)的量决定的，这是由于：加入还原剂短时间内，电解液样品中乙二醇尚未完全反应，在使用圆盘玻碳电极测定循环伏安法的氧化电流时，还原剂乙二醇的存在可将V(V)转化为V(IV)，而V(IV)可在电极表面再次贡献电流，故与不含还原剂的曲线1相比，呈现出氧化电流的放大（如图3所示）。正极储液罐自循环五小时后，重复步骤2）。此时得到的伏安曲线（曲线3）与加还原剂前的曲线1基本重合，表明还原剂乙二醇已反应完全。但由于综合价态还未降至3.5，因此继续添加14 mL乙二醇，并进行储液罐自循环两小时。
5）重复步骤2）三次后，发现电解液综合价态已降至3.52，并且电解液不存在乙二醇残留。此时将电解液循环至电堆内部，进行一次放电。
6）最终再次对此1kW/4 kWh全钒液流电池进行180次充放电循环，其充放电容量如图4所示。可知，与加还原剂前的容量（图1）相比，电池的容量得到显著提升，并基本恢复到初始容量310 Ah。容量恢复后的电池效率也保持稳定，如图5所示，库伦效率在98%左右，能量效率稳定在83%左右。
实验例1. 不同还原剂的效果对比
采用不同的还原剂，以降低500 mL的电解液0.5个价态为目的，对初始价态为4.8左右的1.7 M钒电解液进行考察，具体步骤如下：
基于本申请的氧化还原反应式，计算不同还原剂的使用量，并加入还原剂；在加入还原剂前和加入后的1h，2h，3h，4h，5h，6h，10h，14h，18h，22h和26h后，对电解液取样10 mL，使用电化学滴定的方法，测量电解液价态并记录。
考察项目：1. 反应机理是否与本申请氧化还原反应式相符；2. 反应时间是否符合要求。
经比较不同还原剂加入后，电解液价态的改变如图6所示。
结论：当采用本发明实施例1中乙二醇作为还原剂时，在电解液中加入理论计算量后，电解液价态可降至期待值（4.8到4.3），且反应时间较短（5h左右），能够达到本申请的技术效果；当采用其他还原剂，如葡萄糖时，虽其本身具有还原性，但由于其反应所需活化能高等原因，导致其反应微弱，基本不能降低价态；当采用另外的还原剂，如丙三醇，在价态监控的结果中发现，其与钒离子反应速率较慢，即使在反应末端也未能将价态降到期望值，推测丙三醇与钒离子的反应机理可能较复杂，反应配比难以确定，且容易产生其他副反应物。
本申请实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。
Claims (7)
1.一种全钒液流电池容量恢复方法，其特征是，包括以下步骤：
S100：对于放电容量衰减后的电池储液罐中的钒离子的综合价态进行标定，并对电池进行充电;
S200：向电池正极储液罐中加入还原剂；
S300：电池正极储液罐进行自循环以完成化学还原反应；
S400：对电池储液罐中钒离子的综合价态再次进行标定，并测定还原剂的残留；和/或
S500：向电池正极储液罐中补充还原剂，并重复步骤S300-S400，直至电池储液罐中钒离子的综合价态平均值恢复至3.5，并且电解液不存在还原剂残留;
其中，步骤S100包括：
S101：对所述电池储液罐的正负极电解液分别取样，进行电化学滴定分析和循环伏安法分析，得到正负极电解液中钒离子的价态和浓度；
S102：根据步骤S101中的测定结果，计算当前电池储液罐中钒离子的综合价态A，计算公式如下：；
其中，和/>分别代表正负极电解液中钒离子的价态，/>和/>分别代表正负极电解液中钒离子的浓度，/>和/>分别代表正负极电解液的体积;
S103: 将电池充电到SOC 50%-70%；
步骤S200包括：
根据步骤S100中的综合价态以及五价钒离子V(V)与还原剂的反应式，计算所述还原剂的理论用量，所述反应式如下：；
电解液中每降低1 mol一个价态钒离子，所述还原剂的理论用量为 mol；
向所述电池正极储液罐中加入理论用量70%-90%的还原剂；
所述还原剂为乙二醇。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤S100还包括：
S103: 将电池充电到SOC 65% 。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤S300中，电池正极储液罐自循环时间为2-24小时。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，步骤S300中，电池正极储液罐自循环时间为5小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤S400包括：重复步骤S101和S102，测定电池储液罐中钒离子的综合价态，并根据循环伏安法测定还原剂的残留。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤S500包括：根据步骤S400中的测定结果，向电池正极储液罐中补加所述还原剂并重复步骤S300-S400多次，直至电池储液罐中钒离子的综合价态平均值恢复至3.5，并且电化学循环伏安法分析中不出现明显的还原剂残留。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，步骤S500中，还原剂每次的补加量为理论量的5%，每次自循环时间为2小时。
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|---|---|---|---|---|
| CN117374324A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-01-09 | 山西国润储能科技有限公司 | 一种液流电池电池容量恢复还原剂及其还原方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101609128A (zh) * | 2009-07-22 | 2009-12-23 | 北京普能世纪科技有限公司 | 一种测试钒电池电解液综合价态的方法及装置 |
| CN109742432A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-10 | 武汉科技大学 | 一种用于钒电池的电解液及其制备方法 |
| CN109742433A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-10 | 武汉科技大学 | 一种全钒氧化还原液流电池电解液的制备方法 |
| CN209087993U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-07-09 | 湖南钒谷新能源技术有限公司 | 自带电解池的钒电池系统 |
| CN111509278A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-07 | 香港科技大学 | 一种在线恢复全钒液流电池容量及效率的方法 |
| KR102286706B1 (ko) * | 2020-09-29 | 2021-08-06 | 솔브레인 주식회사 | 바나듐 전해액 제조방법 |
| CN114094148A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-02-25 | 杭州德海艾科能源科技有限公司 | 一种全钒液流电池在线容量恢复方法 |
| KR20220051700A (ko) * | 2020-10-19 | 2022-04-26 | 한국전력공사 | 바나듐 레독스 흐름전지용 3.5가 전해질 및 전해질의 제조방법 |
| CN114447386A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-05-06 | 陕西华银科技股份有限公司 | 一种全钒液流电池电解液的制备方法 |
| CN115692808A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-02-03 | 上海电气(安徽)储能科技有限公司 | 一种全钒液流电池电解液还原系统及容量恢复方法 |
| CN115882021A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-03-31 | 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 | 3.5价硫酸盐酸体系钒电解液制备方法 |
| CN116014160A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-04-25 | 南方科技大学 | 一种液流电池修复系统及修复方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10978728B2 (en) * | 2019-04-12 | 2021-04-13 | Korea Institute Of Energy Research | Method for producing high-purity electrolyte for vanadium redox flow battery using catalytic reactor |
| US11251452B2 (en) * | 2020-01-08 | 2022-02-15 | Institute of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council, Executive Yuan, R.O.C. | Method of restoring electrolyte of vanadium redox flow battery through electrolysis |
-
2023
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101609128A (zh) * | 2009-07-22 | 2009-12-23 | 北京普能世纪科技有限公司 | 一种测试钒电池电解液综合价态的方法及装置 |
| CN109742432A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-10 | 武汉科技大学 | 一种用于钒电池的电解液及其制备方法 |
| CN109742433A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-10 | 武汉科技大学 | 一种全钒氧化还原液流电池电解液的制备方法 |
| CN209087993U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-07-09 | 湖南钒谷新能源技术有限公司 | 自带电解池的钒电池系统 |
| CN111509278A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-07 | 香港科技大学 | 一种在线恢复全钒液流电池容量及效率的方法 |
| KR102286706B1 (ko) * | 2020-09-29 | 2021-08-06 | 솔브레인 주식회사 | 바나듐 전해액 제조방법 |
| KR20220051700A (ko) * | 2020-10-19 | 2022-04-26 | 한국전력공사 | 바나듐 레독스 흐름전지용 3.5가 전해질 및 전해질의 제조방법 |
| CN114447386A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-05-06 | 陕西华银科技股份有限公司 | 一种全钒液流电池电解液的制备方法 |
| CN114094148A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-02-25 | 杭州德海艾科能源科技有限公司 | 一种全钒液流电池在线容量恢复方法 |
| CN115692808A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-02-03 | 上海电气(安徽)储能科技有限公司 | 一种全钒液流电池电解液还原系统及容量恢复方法 |
| CN115882021A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-03-31 | 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 | 3.5价硫酸盐酸体系钒电解液制备方法 |
| CN116014160A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-04-25 | 南方科技大学 | 一种液流电池修复系统及修复方法 |
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