用不对称钒电解槽制备钒电解液和用不对称钒电解槽使工作态钒氧化还原电池电解液的充电状态重新平衡

摘要

从馈给到电解液中的固体五氧化钒中获得的含有处于期望浓度比的V+3和V+4的酸性钒电解液，是通过使电解液循环流过多个串联的电解槽电化学还原该酸性电解液中至少部分的溶解态的钒到至少部分为V+3的状态而生产的；将从所述电解槽的最后一个槽流出的电解液中含有的该被还原的钒成分与计算量的五氧化钒反应，得到含有基本上处于V+4状态的钒的电解液；添加酸和水以使该溶液保持一定的摩尔浓度；并不断地使该电解液循环流过电解槽的串级，同时在所述串级的一个槽的出口处流出一股含有处于期望浓度的V+3和V+4的电解液产品。每个槽都是高度不对称的，有一个阴极和一个阳极，其有各自的表面形貌、几何形状和相互布置以引起阳极表面上的电流密度比投影阴极表面上的电流密度大5－20倍并在阳极析出氧气。这种类型的不对称电解槽可以用在工作态电池的正极或负极电解液中的某一个的回路中，用于重新平衡其钒成分的各自的氧化状态。