經(jīng)過十余年攻關，中國科學院過程工程研究所研究員齊濤和研究員王麗娜團隊近日成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的萃取法短流程低成本制備釩電解液新技術?；谠摷夹g建設的產(chǎn)能1500立方米/年釩電解液示范線已連續(xù)穩(wěn)定運行3個月。
全釩液流電池具有安全性高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，隨著風電、光伏等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對其需求量迎來爆發(fā)式增長。然而，由于初裝成本較高，全釩液流電池大規(guī)模商業(yè)化應用受到影響，降本增效成為產(chǎn)業(yè)化提速的關鍵。
“作為全釩液流電池的核心材料，釩電解液成本占電池總成本的50%以上。目前常見的釩電解液制備技術多以高純五氧化二釩為原料。這種技術制備釩電解液不但工藝流程長、成本高，而且質量不穩(wěn)定。因此，研發(fā)短流程、低成本、高純度的釩電解液制備技術成為行業(yè)發(fā)展的迫切需求。”齊濤說。
此次，研究團隊開發(fā)的萃取法短流程制備釩電解液新技術以釩渣鈉化焙燒浸出液為原料，成功實現(xiàn)釩與雜質的深度分離。“這種方法制備出的釩電解液產(chǎn)品的純度很高，經(jīng)企業(yè)檢測，鐵、鋁、鉻、鈉等典型雜質含量遠低于國標一級品水平。”王麗娜說，更重要的是，示范線的整個生產(chǎn)過程均采用液—液反應分離體系，省去了高純五氧化二釩的中間制備過程，無氨氮廢水排放，大幅簡化了工藝流程。
2022年底，中國科學院過程工程研究所與川威集團四川興欣釩科技有限公司、河北中科同創(chuàng)釩鈦科技有限公司簽署協(xié)議，合作推動新技術驗證并在四川內(nèi)江建設產(chǎn)能1500立方米/年短流程制備釩電解液示范線。2023年2月，該示范線正式開工建設，10月產(chǎn)出優(yōu)質產(chǎn)品。目前，相關各方正籌備萬噸級生產(chǎn)線建設。
齊濤表示，萃取法短流程制備釩電解液新技術為全釩液流電池高純度關鍵材料的低成本制備提供了重要技術支撐，將有力增強全釩液流電池產(chǎn)業(yè)在大規(guī)模儲能中的競爭優(yōu)勢，對構建“釩原料+釩新材料+釩新能源”產(chǎn)業(yè)體系具有重要的促進作用。
