经过十余年攻关，中国科学院过程工程研究所研究员齐涛和研究员王丽娜团队近日成功开发出具有自主知识产权的萃取法短流程低成本制备钒电解液新技术。基于该技术建设的产能1500立方米/年钒电解液示范线已连续稳定运行3个月。
全钒液流电池具有安全性高、循环寿命长等优点，随着风电、光伏等产业的发展，对其需求量迎来爆发式增长。然而，由于初装成本较高，全钒液流电池大规模商业化应用受到影响，降本增效成为产业化提速的关键。
“作为全钒液流电池的核心材料，钒电解液成本占电池总成本的50%以上。目前常见的钒电解液制备技术多以高纯五氧化二钒为原料。这种技术制备钒电解液不但工艺流程长、成本高，而且质量不稳定。因此，研发短流程、低成本、高纯度的钒电解液制备技术成为行业发展的迫切需求。”齐涛说。
此次，研究团队开发的萃取法短流程制备钒电解液新技术以钒渣钠化焙烧浸出液为原料，成功实现钒与杂质的深度分离。“这种方法制备出的钒电解液产品的纯度很高，经企业检测，铁、铝、铬、钠等典型杂质含量远低于国标一级品水平。”王丽娜说，更重要的是，示范线的整个生产过程均采用液—液反应分离体系，省去了高纯五氧化二钒的中间制备过程，无氨氮废水排放，大幅简化了工艺流程。
2022年底，中国科学院过程工程研究所与川威集团四川兴欣钒科技有限公司、河北中科同创钒钛科技有限公司签署协议，合作推动新技术验证并在四川内江建设产能1500立方米/年短流程制备钒电解液示范线。2023年2月，该示范线正式开工建设，10月产出优质产品。目前，相关各方正筹备万吨级生产线建设。
齐涛表示，萃取法短流程制备钒电解液新技术为全钒液流电池高纯度关键材料的低成本制备提供了重要技术支撑，将有力增强全钒液流电池产业在大规模储能中的竞争优势，对构建“钒原料+钒新材料+钒新能源”产业体系具有重要的促进作用。
