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偏钒酸铵制取硫酸氧钒

坚强的抽屉
典雅的纸鹤
2023-01-25 22:15:47

偏钒酸铵制取硫酸氧钒

最佳答案
含糊的星月
苹果时光
2026-04-24 00:02:32

直接电解偏钒酸铵就可以制备硫酸氧钒,有两种方法:一是采用阴、阳离子隔膜将正负极槽分开,偏钒在负极,正极就用硫酸溶液就可以。另一种不用隔膜,加一定量硫酸以保证溶液导电性,在负极会直接生成硫酸氧钒,但是需要保证阳极氧的析出占主导地位;因为没有隔膜,负极生成的四价钒不可避免地扩散至正极表面而被氧化,降低电解效率;因此,正极可采用棒状电极,控制副反应地发生。

两种方法我都做过,均可以制备出四价钒,且可以继续电解至三价。但是NH4+的除杂有一定难度。

最新回答
深情的雪碧
典雅的山水
2026-04-24 00:02:32

CAS号 7440-62-2

分子式 V

分子量 50.94

银白色金属沸点 3000℃熔点 1820±10℃溶解性:溶于硝酸、王水及浓硫酸等密度:相对密度(水=1)5.87稳定性:稳定危险标记主要用途:主要用于制合金钢和催化剂

2.对环境的影响

一、健康危害

侵入途径:吸入、食入。

健康危害:本品可引起呼吸系统、神经系统病变,对皮肤也有损害。金属钒的毒性很低。钒化合全(钒盐)对人和动物具有毒性,其毒性随化合物的原子价增加和溶解度的增大而增加,如五氧化二钒为高毒,可引起呼吸系统、神经系统、胃肠和皮肤的改变。

二、毒理学资料及环境行为

毒性:钒无毒,形成化合物才有毒。钒的化合物属中等至高毒性物质。

急性毒性:钒化合物属中等至高毒性物质。

在环境中钒以+2、+3、+4、+5价态存在。其中以五价状态为最稳定,大多数以五氧化二钒和偏钒酸形式存在。其次是四价状态,二、三价盐的水溶液不稳定,易氧化。钒是两性物质,低氧化态的化合物主要呈碱性,高氧化态的化合物主要呈酸性。

迁移转化:钒在天然水中的浓度很低,一般河水中为0.01~20ppb,平均为1ppb。海水含钒量为0.9~2.5ppb。尽管水体中可溶性的钒含量很低,但是水中悬浮物含钒量是很高的。悬浮物的沉积导致水中钒向底质迁移,并使水体得到净化。土壤中的钒主要以VO3-阴离子状态存在。土壤的氧化性越高、碱性越大,钡越易形成VO3-离子。当土壤的酸度增大时,VO3-离子易转变成多钒酸根复合阴离子。它们都容易被粘土和土壤胶体及腐殖质固定而失去活性,钒在土壤中的迁移性较弱。

水中浓度0.8mg/L时水有异味,浓度10mg/L时,废水的硝化受到抑制

危险特性:其粉体遇高温、明火能燃烧。

燃烧(分解)产物:氧化钒。

3.现场应急监测方法

4.实验室监测方法

原子吸收法(GB/T14673-93,水质)

铛试剂萃取分光光度法(GB/T15503-95,水质)

原子吸收法《固体废弃物试验分析评价手册》中国环境监测总站等译

5.环境标准

中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 1mg/m3

中国(待颁布) 饮用水源水中有害物质的最高容许浓度 0.05mg/L

6.应急处理处置方法

一、泄漏应急处理

切断火源。戴好口罩和手套。收集回收。

二、防护措施

一般不需特殊防护,但需防止烟尘危害。

三、急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。

眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。用水漱洗鼻咽部的粉尘。就医。

食入:误服者就医。对症治疗。

灭火方法:二氧化碳、干粉、砂土。

强健的奇迹
传统的云朵
2026-04-24 00:02:32

钒是一种化学元素,它的化学符号是V,它的原子序数是23。钒是从英语的Vanadium音译过来的,其词根来源于古日耳曼语中日耳曼神话中美丽女神的名字Vanadis。这个名字来源于钒的许多色彩鲜艳的化合物。

钒的传说:

在很久以前,在遥远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝。有一天,一位远方客人来敲门,女神正悠闲地坐在圈椅上,她想:他要是再敲一下,我就去开门。然而,敲门声停止了,客人走了。女神想知道这个人是谁,怎么这样缺乏自信?她打开窗户向外望去,哦,原来是个名叫沃勒的人正走出她的院子。几天后,女神再次听到有人敲门,这次的敲门声持续而坚定,直到女神开门为止。这是个年青英俊的男子,名叫塞弗斯托姆。女神很快和他相爱,并生下了儿子——钒。这个故事虽然生动,却并不十分确切。原来第一次敲门的是墨西哥化学家里奥,第二次才是德国化学家沃勒。他们虽然发现了新元素,但不能证实自己的发现,甚至误认为这种元素就是“铬”。而塞弗斯托姆,通过锲而不舍的努力,才从一种铁矿石中得到了这种新元素,并以凡娜迪丝女神之名命名为“钒”。

钒是一种稀有的,柔弱而黏稠的过渡金属。它的矿物一般与其它金属的矿物混合在一起。它一般被用在材料工程中作为合金的成分。

 把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。

钒的化学性质十分稳定,在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用,氢氟酸、热的浓硫酸和硝酸以及王水能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、硝酸钾可溶解钒并形成钒酸盐。钒与硅和碳形成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学稳定性。

钝金属钒是用钙在钢制容器内还原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗涤后于真空炉中熔成块,如此获得的金属含99.99%的钒。

钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。

钒在933K(660C)以上的温度中它氧化为五氧化二钒V2O5。钒的结构强度相当高。但钒很易燃、钒的化合物毒性很高、含钒的尘埃被吸入后会导致肺癌。

在氧化物中钒一般显+5价,但也有+2、+3和+4价的氧化物存在,不过它们比较容易过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的,4价的氧化物是双性的,5价的氧化物是酸性的。

在大自然中钒一般以化合物存在。约65种钒的化合物在自然中出现,在矾土和石油、煤、油页岩中也含有大量钒,特别是委内瑞拉和加拿大的石油中能找到钒。光谱分析发现在太阳光和一些恒星的表面也有钒。

纯的金属钒一般是用钾在高压下将五氧化二钒还原而得到的。大多数钒是其它矿物加工时的副产品。

大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实,但一般其钒含量少于1%。

它的矿物一般与其它金属的矿物混合在一起。钒主要用在冶金中,和其它铁合金一样,用作催化剂和还原剂,但由于钒能增加钢的耐磨性和延展性,使得它在优钢、特种钢,棒材、板材和型材中备受青睐。

如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。

美国汽车工业巨头福特曾这样说过:“如果没有钒,便没有我的汽车。”

1905年,福特出席了一次大型汽车赛,赛场上出了事故,两辆汽车相撞,损坏得很厉害。福特对肇事车作了仔细观察,并拣到了其中一辆法国汽车阀杆的碎片。福特注意到这种阀杆比常规的尺寸要小一些,决定带回去检验一下。

分析结果表明,这种钢材强度特别大,而且十分坚硬。与众不同的是,它的成分中含有钒。福特大受启发,决定将钒钢用到他的汽车工业中。在克服了重重困难后,福特汽车即以轻巧、坚固、价廉而击败了老对手法国汽车。

含钒的合金有:

运用在医疗器械中的特别的不锈钢

运用在工具中的不锈钢

与铝一起作为钛合金物运用在高速飞机的涡轮喷气发动机中

含钒的钢经常被用在轴、齿轮等关键的机械部分中

钒吸收裂变中子的半径很小,因此被用在核工业中

在炼钢过程中钒被用来导致碳化物的形成

在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层

钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁,其磁强度可达175,000高斯

在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被用来做催化剂

五氧化二钒(V2O5)被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂

我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的形式存在。

钒的应用范围

应用领域 占总量比例(%) 主要用途 使用产品

碳素钢 25 钢筋 FeV

HSLA钢 25 建筑,石油管道 FeV

高合金钢 20 铸件,石油管配件 FeV

工具钢 15 高速工具钢,耐磨件 FeV(80%V)

钛合金 10 喷气式发动机零件,飞行器机体 V-Al基合金

化学制品 5 硫酸和顺丁烯二酸酐生产 V2O5和其它钒化合物

称心的白开水
炙热的期待
2026-04-24 00:02:32
三个,基本信息

 

中文名:五氧化二钒

 

外文名:vanadiumpentoxide

 

别名:钒酸酐

 

化学式:V2O5

 

相对分子质量:182.00

 

化学品类别:无机物--金属氧化物

 

管制类型:五氧化二钒(剧毒)

 

储存:密封保存

 

基本简介

 

五氧化二钒,IUPAC名称为氧化钒(V),是钒(V)的氧化物,化学式为V2O5。它是一个有毒的橙黄色固体,微溶于水,加热时失去氧而分解。可作化学工业中的催化剂,最重要的是对硫酸工业中二氧化硫转化为三氧化硫一步的催化。五氧化二钒中的钒(+5)为最高氧化态,具有两性和氧化性。

 

五氧化二钒,IUPAC名称为氧化钒(V),是钒(V)的氧化物,化学式为V2O5。它是一个有毒的橙黄色固体,微溶于水,加热时失去氧而分解。可作化学工业中的催化剂,最重要的是对硫酸工业中二氧化硫转化为三氧化硫一步的催化。五氧化二钒中的钒(+5)为最高氧化态,具有两性和氧化性。

 

基本性质

 

物理性质

 

外观与性状:橙黄色、红棕色结晶粉末或灰黑色片状。

 

CAS号:1314-62-1

 

熔点(℃):690

 

相对密度(水=1):3.35

 

沸点(℃):1750(分解)

 

分子式:V2O5

 

分子量:182.00

 

溶解性:微溶于水,不溶于乙醇,溶于浓酸、碱。[1]

 

化学性质

 

两性氧化物,但以酸性为主。700℃以上显著挥发。700~1125℃分解为氧和四氧化二钒,这一特性使它成为许多有机和无机反应的催化剂。为强氧化剂,易被还原成各种低价氧化物。微溶于水,易形成稳定的胶体溶液。溶于碱,生成钒酸盐。溶于酸不生成五价钒离子,而生成VO2+离子。为有毒物质,空气中允许量少于0.5mg/m3。[2]

基本用途

 

钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁,通过细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来,人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用,并应用到航空航天领域,从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展,人类对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。[2]

 

相关危害

 

健康危害:LD50:10mg/kg 对呼吸系统和皮肤有损害作用。急性中毒:可引起鼻、咽、肺部刺激症状,接触者出现眼烧灼感、流泪、咽痒、干咳、胸闷、全身不适、倦怠等表现,重者出现支气管炎或支气管肺炎。皮肤高浓度接触可致皮炎,剧烈瘙痒。

 

慢性中毒:长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等。

 

燃爆危险:该品不燃,剧毒。[1]

 

相关措施

 

急救措施

 

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医。

 

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗

要减肥的口红
可爱的魔镜
2026-04-24 00:02:32
如果这是到初中问题的话,我觉得超纲了。首先我们依次来看这几样物质,硝酸,酸性,具有强氧化性,能氧化包括金银在内的金属,氯化铜溶液有酸性(主要因为铜离子水解),碳酸钾溶液呈碱性,硫酸钠呢呈中性,而氢氧化钒呢,就比较复杂,因为不知道矾的价态,可以是二,三,四,五价。氢氧化钒(II),V(OH)2褐色沉淀。极易被氧化。纯品未得到。溶于盐酸,不溶于氢氧化钠、氢氧化钾。氢氧化钒(III),V(OH)3绿色胶状沉淀。不稳定。吸收空气中的氧气而被氧化。氢氧化钒(III),V(OH)3绿色胶状沉淀。不稳定。吸收空气中的氧气而被氧化。V2O5·xH2O为氢氧化钒(V)的存在形式。含水量难以确定。具有两性。通常称钒酸。(所谓两性,简单理解就是既可以和酸也可以和碱反应)。运用排除法,硝酸不合氯化铜和硫酸钠反应,碳酸钠不合硫酸钠反应,所以只能选氢氧化钒。而发生的反应类型呢,大多属于氧化还原反应(高中知识)。如果满意,希望给我一点分,因为我也想问问题但是没有积分了,理解万岁!!!

耍酷的胡萝卜
落后的酒窝
2026-04-24 00:02:32
全钒氧化还原液流电池的优缺点:

1.应用范围广

可用于风电市场、国家电网调峰、新能源电动汽车电源、ups电源和EpS应急电源、配电、特种蓄电池和光伏发电。

2.灵活的设计理念,良好的充放电性能和高容量。

钒电池的功能非常灵活,功率和体积都可以独立设计。额定功率的关键在于电堆,可以通过改变单电池数量或电极面积来提高。体积的重要关键是钒离子的量,可以通过提高电解液的体积和钒离子的浓度来构建。

3.该系统可全自动封闭运行,制造成本低,环保无污染。

对环境具有高自然适应性的电池的性能受环境温度的影响较小。当环境温度完全恢复时,电池容量也可以完全恢复。该系统可在全自动封闭模式下工作,不会产生有机气体和废电解液。

4.不像锂离子电池那么容易引起爆炸,安全性高。

戒备森严。由于其活性物质存在于电解液中,不会引起图像变化,可以深度放电,不影响电池寿命。此外,反应过程中不会产生H2等气体,不存在爆炸危险和短路故障。

5.高能效、高性价比、长寿命

长寿。深度放电循环性能强,过放电后再充电即可轻松完全恢复容量,超深度放电不会对电池造成不可逆的损伤。

缺点:1.储能技术成本太高,难以大规模应用。

全钒氧化还原液流电池储能技术成本还是比较高的。这给大规模应用带来了困难。

2.技术生产工艺不稳定,漏技术没有攻克。

钒液流电池还受到电解液、离子交换膜等重要材料的制约。最终会有多大的进步取决于技术和市场。

全钒液流电池的发展前景作为储能领域的新秀,为什么全钒氧化还原液流电池会受到如此多的关注?全钒氧化还原液流电池未来发展前景如何?为此,记者采访了多位业内人士。

安全性和可回收利用的优势显而易见。

全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子的相互转化,实现储存和释放化学能的充放电过程。不同于目前储能电站的主流电池——采用非水电解液的锂离子电池,由于全钒液流电池的电解液离子存在于水溶液中,过热爆炸的可能性大大降低,液流电池的安全性能使其在电池领域脱颖而出。

“坦率地说,锂离子电池仍然面临着安全问题的挑战。锂离子引发的爆炸事故不仅仅是经济损失的问题,更是严重的人身伤害。”中科院大连化物所清洁能源国家实验室储能技术研究部主任张华敏说,“但全钒电池是稀硫酸和钒的水溶液,只要管理得当,不存在爆炸的危险。”

北京普能世纪科技有限公司在全国多地建设了全钒液流电池储能项目。该公司亚太区经理邝振仁告诉记者,“与锂离子电池相比,全钒氧化还原液流电池具有突出的特点。最大的特点就是安全。全钒氧化还原液流电池可以做到兆瓦级和百兆瓦级。做电动车规模的锂离子电池更合适,但是做大了就没那么安全了。”

同时,张华敏指出,全钒氧化还原液流电池的另一个优势是其电解液在废物回收后可以重复使用。近年来,随着电动汽车产业的扩大,大量废弃的锂离子电池因重金属镍和钴而不得不进行大规模回收,这已成为行业内亟待解决的问题。而全钒氧化还原液流电池的充放电主要是由于钒离子价态的变化。张华敏指出,“电解液在充放电过程中不会产生杂质和环境污染物,回收的电解液经过处理后仍具有使用价值,相当于一种可以保值的‘半永久’产品。”

值得一提的是,全钒氧化还原液流电池除了具有安全、可循环利用的优势外,寿命周期相对更长,目前建设的储能电站使用寿命可达15年左右。“全钒氧化还原液流电池储能电站建设成本较高,但千瓦时电成本可能低于锂离子电池。”匡仁说。原材料成本波动。虽然全钒液流电池具有突出的优势,但作为稀有金属,钒的原料成本是限制全钒液流电池发展的重要因素。据了解,钒通常以化合物的形式存在于地壳中,其重要分布区域为中国、俄罗斯和南非,其中中国的钒资源约占全球总量的1/3。“在材料掌握上,全钒液流电池的关键材料钒在国内具有矿山产区优势,因此具有开发价值。”咨询公司EnergyTrend的研究经理卢说。事实上,钒的用途非常广泛,最重要的应用是在钢铁工业中。作为铁的合金元素,钒可以提高钢的硬度。早在2012年,国家发改委就发布了《钒钛资源综合利用及产业发展“十二五”规划》,提出了提高资源利用水平、淘汰落后产能的要求。“2018年钒的表现非常突出,一度涨到2017年价格的5、6倍。”匡仁说。之所以出现如此大幅的上涨,业内分析认为,一是因为2018年国家提高钢标,使得原料钒的需求大幅增加;二是由于国家环保政策“一刀切”,部分钒矿因环保不达标而关停,导致钒供应量减少。据记者了解,目前全钒液流电池储能电站的成本中,钒电解液的成本占到60%以上。“如果钒的价格能回到正常水平,降低成本将非常重要。”不过,钒的价格上涨也带动了钒矿开发商的热情。从市场来看,钒的供应近期有所回暖。邝振仁说,“从2018年底开始,钒的价格下降了。预测2019年钒价将继续下行,但未来仍要看政策和市场的综合表现。”产业链的形成还需要时间。资料显示,近年来全钒氧化还原液流电池的电成本大幅下降。2015年全钒液流电池储能电站电费约4500元。据预测,到2020年,电费将降至2000元。随着电池成本降低,技术优势明显,全钒液流电池离规模化发展还有多远?“全钒氧化还原液流电池研发时间比较短。目前国家对氧化还原液流电池的支持力度比较小。从科研经费和产业支持来看,国家对全钒液流电池的投入远远小于对锂离子电池的投入。像锂离子电池这种从材料到应用的完整产业链的形成还需要时间。”张华敏坦率地说。此外,记者了解到,由于钒在水中的溶解性,全钒氧化还原液流电池与锂离子电池和另一种储能“热点”全固态电池相比,始终存在能量密度低的缺点。电解质溶液导致相对较大的电池体积,这需要复杂的管道系统。所以液流电池不适合电动车等移动设备,仅限于固定储能。虽然它的应用仍然有限,但许多行业专家都对它表示了信心。“如果加大投入,全钒氧化还原液流电池在性能和成本控制上还有很大的发展空间,远没有触及‘天花板’。”张华敏说。鲁也认为,全钒氧化还原液流电池在低温或极端高温环境下会比锂离子电池、铅酸电池更安全可靠,仍有其特定的市场需求。

勤恳的犀牛
热心的野狼
2026-04-24 00:02:32
这个多练练就知道了。书写的时候一般正价在前附加在后,还有OH是合起来的

你第一个问题就是想问无机化合物的命名吧:(命名学问也挺大,再给你发个链接)

无机化合物的命名,应力求简明而确切地表示出被命名物质的组成和结构。这就需要用元素、根或基的名称来表达该物质中的各个组分;用“化学介词”(起着连接名词的作用)来表达该物质中各组分的连接情况。

1.无机化合物的命名须知

(1) 化学介词:化合物的系统名称是由其基本构成部分名称连缀而成的。化学介词在文法上就是连缀基本构成部分名称以形成化合物名称的连缀词。列举如下。

①化 表示简单的化合。如氯原子(Cl)与钾原子(K)化合而成的KCl就叫氯化钾;又如氢氧基(HO-)与钠原子(Na)化合而成的NaOH就叫氢氧化钠。

②合 表示分子与分子或分子与离子相结合。如CaCl2·H2O叫水合氯化钙,H3O+叫水合氢离子。

③代 a.表示取代了母体化合物中的氢原子,如NH2Cl叫氯代氨;NHCl2叫二氯代氨;

ClCH2COOH叫氯代乙酸。b.表示硫(或硒、碲)取代氧,如H2S2O3硫代硫酸;HSeCN叫硒代氰酸。

④聚 表示两个以上同种的分子互相聚合,如(HF)2叫二聚氟化氢,(HOCN)3叫三聚氰酸,(KPO3)6叫六聚偏磷酸钾。

(2) 基和根:基和根是指在化合物中存在的原子集团,若以共价键与其他组分结合者叫做

基,以电价键与其他组分结合者叫做根。基和根一般均从其母体化合物命名,称为某基或某根。基和根也可以用连缀其所包括的元素名称来命名,价已满的元素名放在前面,未满的放在后面。

见表1。

表l 基和根

母体化合物 基 根

NH3氨 -NH2氨基 NH4+铵根

HOH水 -OH羟基 OH- 氢氧根

HCN氰化氢 -CN氰基 CN- 氢氰酸根

H2S硫化氢 -SH巯基(氢硫基) SH- 氢硫酸氢根

含氧酸 酰基 酸根

H2CO3碳酸根 =O羰基、碳二酰 CO32- 碳酸根,HCO3-碳酸氢

HNO3硝酸 -NO2硝基、硝酰 NO3-硝酸根

HNO2亚硝酸 -NO亚硝基、亚硝酰 NO2-亚硝酸根

H2SO4硫酸 -SO2OH磺酸基 SO42-硫酸根

=SO2硫酰 HSO4-硫酸氢根

H2SO3亚硫酸 -SO2H亚磺基、亚硫酰 SO32- 亚硫酸根

HSO3 亚硫酸氢根

H3PO4磷酸 -H2PO3磷酸一酰 H2PO4- 磷酸二氢

=HPO2 磷酸二酰 HPO42- 磷酸氢根

≡PO磷酰 PO43- 磷酸根

铀氧基盐 =UO2铀酰

(3) 离子: 元素的离子,根据元素名称及其化合价来命名。例如:Cl- 氯离子、Na+ 钠离子带电的原子团,如上所述称为某根;若需指明其为离子时,则称为某离子或某根离子。

例如:HSO4- 一价硫酸根离子或称硫酸氢根离子;SiF62- 氟硅酸根离子;SO4- 硫酸根离子2

(4) 常用化学词冠:常用化学词冠(起修饰作用,以表达此物质的某一特点)见表2。

表2 化学词冠

词冠 含义 举例

正 表示此元素(原子或离子)显示着最常见的化合价态(“正”字常省略) SnCl4氯化(正)锡,NiCl2氯化(正)镍

高 表示某元素的价态高于最常见的价态。有时也用于表示某元素具有两种价态时,“高”显示着其中较高的价态 Ni2O3氧化高镍,FeCl3氯化高铁

亚 表示某元素的价态低于最常见的价态 SnCl2氯化亚锡,FeO氧化亚铁

过 表示化合物里有过氧基或过硫基 H2O2过氧化氢

多 表示化合物内某元素的原子数很多 (NH4) 2Sx多硫化铵

超 表示化合物中含有超氧基 KO2超氧化钾

注:1.命名酸时,有一套专用的化学词冠,见“酸的命名法”。

2.过:-O-O-称为过氧基,-S-S-称为过硫基。如H-O-O-H称为过氧化氢。

2.二元化合物

(1) 二元化合物 只含有两种元素的化合物叫做二元化合物。二元化合物的名称是在两种元素的名称中加化学介词“化”字缀合而成的。在名称中,阴性较强的元素名称放在前面,阳性较强的元素名称放在后面。化合物中两种元素的比例可以有两种方法表示:一种是标明阳电性组分的化合价;另一种是标明化学组成。为求每种二元化合物尽可能只用一种命名方法命名,特分别规定如下。

① 标明阳电性组分的化合价

a.极性二元化合物中,阳电性元素通常仅有一种化合价者,其阳电性元素的化合价不需另

加词头标明。例如:

NaCl氯化钠A12O3氧化铝

CaCl2 氯化钙K2O氧化钾

LiH 氢化锂MgS硫化镁

b.极性化合物中,阳电性元素通常仅有两种化合价,而所形成的化合物其组成又与此两项变价之一相符。例如:Fe的化合物,FeO及Fe2O3就用此法命名.而Fe3O4则不用此法命名。

阳电性元素最常见的化合价,在名称中用词头“正”字表示,“正”字一般均予省略。低于常见化合价的价数用词头“亚”字表示,高于常见化合价的价数用词头“高”字表示。例如:

HgO氧化汞   SnCl4氯化锡

Hg2O氧化亚汞 SnCl2氯化亚锡

Fe2O3氧化铁 Co2O3氧化高钴

FeO氧化亚铁CoO氧化钴

CuCl2氯化铜  Ni2O3氧化高镍

CuCl氯化亚铜NiO氧化镍

② 标明化学组成

凡不属①法命名的二元化合物,都用此项方法命名。本类名词至少包括一个数字词头,当名称中有两个“一”字时就不能全部略去,而只可略去后一个“一”字。

例如一氧化一氮就只能简化成一氧化氮,不宜简化成氧化一氮,更不可简化成氧化氮。

a.非极性二元化合物都用此法命名。例如:

NO一氧化氮 B4C 一碳化四硼

N2O4四氧化二氮 N2O3三氧化二氮

N2O一氧化二氮 FeP 一磷化铁

NO2二氧化氮 Fe2P一磷化二铁

b.极性二元化合物中,阳性元素虽然通常仅有一种或两种化合价,但所形成的二元化合物其组成不符合常见的化合价时(如:AlCl,Fe3O4等),或其电价尚不清楚时(如:As2S2)也用此法命名。例如:

AlCl一氯化铝FeS2二硫化铁

AlO一氧化铝Fe3S4四硫化三铁

KO2二氧化钾Cs2S4四硫化二铯

K2O3三氧化钾Cs2S5五硫化二铯

Fe3O4四氧化三铁 Fe7S8八硫化七铁

CaO4四氧化钙Cs2S3三硫化二铯

Sn4O9九氧化四钐 As4S4四硫化四砷

K2O4四氧化二钾 Cs2S6六硫化二铯

BaO4四氧化钡 As2S2二硫化二砷

c.化合价通常不止两种的阳性元素,其二元化合物用此法命名。例如:

MnO一氧化(一)锰 Mn2O7七氧化二锰

Mn2O3三氧化二锰 RuCl2二氯化钌

(2) 水溶液呈酸性的二元氢化物 水溶液是酸性的二元氢化物,除按一般二元化合物命名外,在水溶液中还可以视作无氧酸(也叫:氢酸),命名为氢某酸,但是它们的盐则仅能视作极性二元化合物命名,称为某化某。呈My(SH)x式的酸式氢硫酸盐宜称为氢硫化某。见表3。

例如,无氧酸的盐:

HgBr 溴化亚汞 HgS硫化汞KCl氯化钾 Na2S硫化钠HgBr2 溴化汞MnCl2二氯化锰MnCl3 三氯化锰

表3 二元氢化物

化学式 视作一般二元化合物 视作无氧酸 化学式 视作一般二元 化合物 视作无氧酸

H2F2 氟化氢 氢氟酸 HN3 叠氮化氢 (氢)叠氨酸

HCl 氯化氢 氢氯酸,盐酸 HBr 溴化氢 氢溴酸

H2S 硫化氢 氢硫酸 HI 碘化氢 氢碘酸

HCN 氰化氢 氢氰酸

酸式氢硫酸盐:

KSH氢硫化钾Ba(SH) 2 氢硫化钡

(3) 过氧化物和过硫化物 仅含过氧基-O-O-和过硫基-S-S-的二元化合物可分别称为过氧化某和过硫化某。

H2O2 H-O-O-H过氧化氢

Na2O2Na-O-O-—Na过氧化钠

Na2S2Na-S-S-Na过硫化钠

(4) 特定名称 十分重要的个别二元化合物,给予特定名称如下:

NH3氨(CN) 2氰

3.三元、四元等化合物

(1) 用特定的根基名称命名 三元、四元等化合物,若其组成的根基具有特定的名称时,则应在尽可能的情况下,采用二元化合物的命名法。例如:

KCN氰化钾Co(OH) 3氢氧化高钴

BaSO4硫酸钡 SO2Cl2硫酸氯、氯化硫酰

SOCl2亚硫酰氯 SO2 (NH2) 2 硫酰(二)胺、二氨基硫酰

SOClBr 亚硫酰溴氯、溴氯化亚硫酰NO2Cl 硝酰氯、氯化硝酰

Zn(NH2) 2 氨基(化)锌

(2) 命名的次序 几种阴电性组分同时与一种阳电性组分化合时,或几种阳电性组分同时与一种阴电性组分化合时,也应在尽可能的情况下,采用二元化合物的命名法,只是在名称中将阴性较强的组分名放在前面,阳性较强的组分名放在后面。这种名称中的数字词头,在不致误会时,可以略去。

混盐:BaClF氟氯化钡CaClNO3氯化硝酸钙

ZrBr2Cl2 二氯二溴化锆

复盐:KAl(SO4) 2 硫酸铝钾 (NH4) 2Fe(SO4) 2 硫酸亚铁铵

卤硫化物:SiSBr2二溴一硫化硅

卤氧化物:CrO2Cl2二氯二氧化铬、铬酰氯

VOCl一氯一氧化钒

Mo2O3Cl5 五氯三氧化二钼

MoO2Cl2二氯二氧化钼、钼酰氯

金属代铵化物:(NH2Hg2)Cl氯代二亚汞铵

4.简单含氧酸和简单含氧酸盐

(1) 简单含氧酸 每分子中仅含一个成酸元素的简单含氧酸,可将其在自由状态下较为常见者定名为(正)某酸,正字一般省略;其他各酸则视其中成酸元素的氧化值较正酸高、低多少,及其有无—O—O—结构,而采用一定词头来命名。

一个分子中成酸原子不止一个,而各成酸原子之间又系直接相连者,称为“连若干某酸”,在某酸的前面冠以相当的词头,下同。

由两个简单的一价酰基取代H—O—O—H中的氢而成的过酸,为含氧酸中常见的一种过酸,称为“过二某酸”。

由两个简单含氧酸缩去一分子水的同多酸甚为常见,除可按5命名为“一缩二某酸”外,一般均习用“焦”字作词头来命名,也有用“重”字作为词头命名的,如H2Cr2O7就命名为重铬酸。

设某元素最常见的含氧酸(即正酸)的化学式为HmXOn,,其中x的氧化值等于2n—m,则此元素的其他简单含氧酸,可按其化学式和结构分别加上下列词头来命名(表4,表5)。

①偏 自一个分子正酸缩去一分子水而成的酸,定名为偏酸。也可以称做一缩(一)正某酸,其中“一”和“正”两字通常均予略去。

表4分子中仅含一个原子成酸元素的简单含氧酸

成酸元素的氧化值 化 学 式 词头 例解

(2n-m)+2 HmXOn+1(有-O-O-结构) 过 HNO4 H3PO5 H2SO6

(2n-m)+2 HmXOn+l(无-O-O-结构) 高 HClO4

(2n-m)+1 Hm-1XOn(均无-O-O-结构) 高 HMnO4

2n-m HmXOn (正) H2MnO4 HClO3 HNO3 H3PO4 H2SO4

(2n-m) -2 HmXO n一1 亚 H4MnO4 HClO2 HNO2 H3PO3 H2SO3

(2n-m) -3 Hm+1 XOn一1 次 H2NO2

(2n-m) -4 HmXOn-2 次 HClO H3PO2 H2PO2

成酸元素的价数 化学式 词头 例 解

2n-m Hm-1On-1XOXOn-1Hm-1 (一缩)二,焦,重 H 4P2O7 H2S2O7

2n-m-2 Hm-lOn-2XOXOn-2Hm-1 (一缩)二亚 H4P2O5 H2S2O5

2n-m Hm-1On-lXXOn-1Hm-1 连二 H4P2O6 H2S2O6

2n-m-2 Hm-1On-2XXOn-2Hm-1 连二亚 H2S2O4

2H-m-3 HmOn-2XXOn-2Hm 连二次 H2N2O2

2n—m① Hm-1On-1XXs-2XOn-lHm-1 连多 H2S2O6

2n—m Hm-1On-1XOOXOn-1Hm-1 过二 H4P2O8 H2S2O8

①此处Xs-2中的X均为二价,而其他两个X的化合价为2n-m。

②原酸分子中氢氧基的数目和成酸元素的氧化值相等时,可用词头“原”字来表示。称为“原某酸”。原酸或以自由状态存在,或以盐或酯的形式存在。例如:

H4CO4原碳酸H6TeO6原碲酸

H4SO6原硫酸H4SiO4原硅酸

H5PO5原磷酸

③硫代的含氧酸中用硫原子(S)代替氧原子(O)而得的酸,通称为硫代酸,分别叫做“几硫代某酸”,其中“几”为“一”字时可以省去。其他硫属取代氧的酸,可以依此而命名为硒(碲)代某酸。例如:

H2S2O3硫代硫酸 HSCN硫(代)氰酸

H2CS3三硫代碳酸HSeCN硒(代)氰酸

④铁的含氧酸:理论上存在的铁的含氧酸HFeO2及H2FeO4分别命名为(正)铁酸和高铁酸,其盐则分别称为(正)铁酸盐和高铁酸盐。

(2)酸酐和酰基:简单含氧酸完全脱水后形成的二元氧化物,除了可按二元化合物命名外,还可以依从原来的酸名,命名为某(酸)酐。例如:

化学式 视作二元化合物 视作某酸酐

CO2   二氧化碳   碳(酸)酐

N2O5   五氧化二氮硝(酸)酐

N2O3 三氧化二氮亚硝(酸)酐

SO3   三氧化硫硫(酸)酐

SO2   二氧化硫 亚硫(酸)酐

简单的含氧酸脱去氢氧基后余下的基叫做酰基,酰基从原来的酸名命名。若酸中全部氢氧基均已除去,就叫做某酰(基);若仅除去一部分氢氧基,则命名为某酸几酰(基),几指除去的氢氧基数目而言,基字通常可省(—SO2OH和—SOOH则另定名称为磺基与亚磺基)。例如:

SO2— 硫(酸)酰(基) CrO2— 铬(酸)酰基

Cr(OH)O2— 铬酸一酰(基)VO2—钒(酸)酰基

WO2—钨(酸)酰基

(3)取代含氧酸 其他基取代含氧酸中氢氧基后形成的酸叫做取代含氧酸,一般均从原来的酸命名为几某基某酸,一字均予省略,基字最好不省略。仅以含—SO3H者称做某磺酸;含一SO2H者叫某亚磺酸。例如:

NH2PO(OH) 2 氨基磷酸 C1·SO2·OH氯基磺酸

(NH2)2P2O3 (OH) 2 氨基焦磷酸NH2·SO·OH氨基亚磺酸

ClCrO2 (OH) 氯基铬酸 NH2·SO2·OH氨基磺酸

(4)简单含氧酸盐

①中式盐酸中能电离的氢全部被金属根或阳电性根取代而成的中式盐,命名为某酸某(金属)。

在含氧酸盐名称中,化合价通常恒定的金属元素,其价数不必标明;化合价通常仅有两种的金属元素,其价数用亚、(正)、高等词头来标明,和二元化合物所规定的相同。

化合价通常不止两种的金属元素,其价数一般用一价、二价、三价等词头标明。但是为了使这些金属元素常见的含氧酸盐名称能够简明起见,特对下述金属元素的某些常见价数规定用亚、(正)或高等词头标明,且正字通常省略。

锰:二价为正锰。

铂:二价为亚,四价为正。

稀土金属:二价为亚,三价为正,四价为高。

例如,无变价者:

Na2CO3 碳酸钠ZnSO4硫酸锌

A1AsO4 砷酸铝

通常仅有两种变价者:

Cu2CO3 碳酸亚铜CuCO3碳酸铜

FeSO4 硫酸亚铁Fe2(SO4) 3硫酸铁

CoSO4 硫酸钴 Co2(SO4) 3硫酸高钴

PbSO4 硫酸铅 Pb(SO4) 2 硫酸高铅

化合价通常不止两种者:

MnSO4硫酸锰Mn2(SO4)3硫酸三价锰

稀土金属:

Ce(SO4) 2硫酸高铈Ce2(SO4)3硫酸铈

变价金属的价数也可以在相应的元素名称后加带括号的罗马数字来标明。如上述两种化合物可依次称为:硫酸铈(Ⅳ)、硫酸铈(Ⅲ)。

②酸式盐与碱式盐 酸式盐中的氢用“氢”字表示,羟基盐中的氢氧基用“羟”来表示。氧基盐中的氧用“氧化”表示。“氢”、“羟”、“氧化”等字均置于金属名前,其数目用一、二、三等词头表示,一字通常省略。

常见的、在水溶液中稳定的阳离子的氧化金属根,给予下列特定名称;其盐除可按上述氧基盐命名法命名外,尚可按此项特定名称来命名。

氧化金属根的名称如下,其中“一”字可省略,“二”字不可省略。

HfO2+铪氧根UO2+铀(一)氧根

MoO22+钼二氧根UO22+铀二氧根

TiO2+钛氧根ZrO2+锆氧根

ThO2+钍氧根WO2+钨氧根

如果金属元素具有不同的氧化数,应该在金属的名称后面用加圆括号的罗马数字标明其氧化

数。氧化金属根的化合价,则在其名称的后面用加括号的阿拉伯数字;或在其化学符号的右上角

用阿拉伯数字来标明。例如MoO+ 钼(Ⅲ)氧根(1+);MoO3+ 钼(Ⅴ)氧根(3+)。

例如,酸式盐:

NaH2PO4磷酸二氢钠Na2HPO4磷酸氢二钠

碱式盐:a.氧基盐

化学式一般命名   用特定根名命名

BiONO3   硝酸氧化铋    硝酸氧铋

(SbO) 2SO4硫酸二氧化二锑硫酸氧锑

(VO2) 2SO4硫酸四氧化二钒硫酸双氧钒

(UO) 2SO4硫酸二氧化二铀硫酸氧铀

(UO) 2 (ClO4) 2 高氯酸二氧化铀 高氯酸双氧铀

(VO)SO4 硫酸氧化钒 硫酸(二价)氧钒

b.羟基盐

Cu(OH)IO4   碘酸羟铜

V(OH)2(SO4)3硫酸二羟二钒(V)

复杂的酸式盐和碱式盐,在用上述方法命名时,若根据其他根基的数目可以算出酸根的数目,则通常都略去表示酸根数目的词头,因为几某酸之类的名称容易和同多酸盐的名称相混。

复杂的酸式盐或碱式盐还可以视作分子化合物来命名,将酸或碱的名称放在前面,盐的名称放在后面,中间用化学介词“合”字连缀来命名。分子的数目用一、二、三等词头来标明,并在名称的后面附上化学式,但是当确定它的结构是属于配位化合物时,则应按配位化合物来命名。具体见表6。

表6 命名方法

化学式 用氢字命名 视作分子化合物 类名

复杂的酸式盐:

KIO3·2HIO3=KH2 (IO3) 3 碘酸二氢钾 二(碘酸)合碘酸钾 酸式碘酸钾

4K2SO4·3H2SO4=K8H6 (SO4) 7 硫酸六氢八钾 三(硫酸)合四(硫酸钾) 酸式硫酸钾

5K2SO4·3H2SO4=K5H3(SO4) 4 硫酸三氢五钾 三(硫酸)合五(硫酸钾) 酸式硫酸钾

复杂的碱式盐:

CuCO3·Cu(OH) 2 碳酸二羟铜 氢氧化铜合碳酸铜 碱式碳酸铜

Al2 (SO4)a·Al(OH)3=Al(OH)SO4 硫酸羟铝 氢氧化铝合硫酸铝 碱式硫酸铝

SnO·SnCO3 碳酸氧化亚锡 氧化亚锡合碳酸亚锡 碱式碳酸亚锡

③混盐和复盐 混盐和复盐可依照3(2)的规定命名,当有几个电负性时,在名称中将电负性较强者放在前面;有几个电正性组分同时存在时,在名称中者放在前面。混盐和复盐也可视作分子化合物来命名,在名称中将分子量较小者放

混盐 例:

Ca(NO3)Cl 氯化硝酸钙 NH4MgPO4磷酸镁铵

Ca(OCl)Cl 氯化次氯酸钙KCaP4 磷酸钙钾

KNaCO3碳酸钠钾

复盐 例:

KCl·MgCl2·6H2O 六水合氯化镁氯化钾,俗名光卤石

Fe(NH4) 2 (SO4) 2硫酸亚铁铵

或FeSO4·(NH4) 2SO4硫酸铵合硫酸亚铁

5.同多酸与同多酸盐、杂多酸与杂多酸盐

(1)同多酸 由两个或两个以上同种简单含氧酸分子缩水而成的酸叫做同多酸,命名方法是:由r分子正某酸HmXOn(或原某酸HmXOn)缩去q分子水而成的同多酸,称为“q缩r某酸”(或q缩r原某酸)。

焦酸(重酸)也可以说是属于同多酸之列,但因为比较简单而常见,所以在简单含氧酸中已述及了。

(2)同多酸盐它有两种命名法。

①按照同多酸的名称,称为“几缩几某酸几某”(或几缩几原某酸几某);因为阳离子数已注明,所以几缩二字可以省去。此命名法常用。

②将同多酸盐按比例解析成为酸酐或碱酐来命名。在名称中将酸酐与碱酐的比例用阿拉伯数字表示,写在名称前的方括号中,名称为[X:Y]某酸某。例如:

实验式按①法命名解析式按②法命名

Na4B2O5(一缩)二硼酸四钠 2Na2O·B2O3[1:2]硼酸钠

Na2Mo2O7 (一缩)二钼酸二钠  Na2O·2MoO2[2:1]钼酸钠

Na4V2O7焦钒酸钠、(一缩)二钒酸四钠 2Na2O·V2O5[1:2]钒酸钠

Na2B4O7(五缩)四硼酸二钠 Na2O·2B2O [2:1]硼酸钠

Na2W2O7(一缩)二钨酸二钠  Na2O·2WO3 [2:1]钨酸钠

(3)杂多酸杂多酸命名有两种方法。两法都是将杂多酸解析为水、成酸的金属氧化物及非金属或两性金属所成的酸,并据此命名。但以阿拉伯数字在名前记出其数目比

靓丽的水壶
愤怒的大山
2026-04-24 00:02:32
(1)亚硫酸根具有还原性,酸性条件下,能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子,离子反应方程式为:V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O,

故答案为:V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O;

(2)依据图中的转化关系,V2O5参与反应先做氧化剂把二氧化硫氧化为三氧化硫,本身被还原为图中产物V2O4,根据氧化还原反应的实质写出并配平a步化学方程式SO2+V2O5?SO3+V2O4;C是VOSO4转化为SO3,此过程需要重新生成催化剂V2O5,需要氧化剂完成,此过程中的氧化剂为氧气,根据化合价的变化写出C步化学方程式 4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3,故答案为:SO2+V2O5?SO3+V2O4、4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3;

(3)根据图示分析数据,80℃时沉矾率最高为98%,再升高温度时其沉钒率反而降低,从氯化铵系数知,氯化铵系数越大沉钒率越大,但系数为5比为4稍微大些,且氯化铵系数越大需要的氯化铵越多,从经济角度分析不合适,所以加NH4Cl的系数最好为4,

故答案为:4和80℃;

(4)根据NH4VO3在焙烧变化的图象可知:

2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O

234g          34g  18g

210℃时,固体质量减少值为1-85.47%=14.54%,380℃时,根据质量减少值为85.47-77.78%=7.69%,

根据方程式知,生成水时固体质量减少分数小于生成氨气时,所以210℃时减少的是氨气,380℃时减少的是水,则该反应过程中先失去氨气后失去水,故选B.

个性的钻石
风中的大雁
2026-04-24 00:02:32
全钒氧化还原液流电池的优缺点:

1.应用范围广

可用于风电市场、国家电网调峰、新能源电动汽车电源、ups电源和EpS应急电源、配电、特种蓄电池和光伏发电。

2.灵活的设计理念,良好的充放电性能和高容量。

钒电池的功能非常灵活,功率和体积都可以独立设计。额定功率的关键在于电堆,可以通过改变单电池数量或电极面积来提高。体积的重要关键是钒离子的量,可以通过提高电解液的体积和钒离子的浓度来构建。

3.该系统可全自动封闭运行,制造成本低,环保无污染。

对环境具有高自然适应性的电池的性能受环境温度的影响较小。当环境温度完全恢复时,电池容量也可以完全恢复。该系统可在全自动封闭模式下工作,不会产生有机气体和废电解液。

4.不像锂离子电池那么容易引起爆炸,安全性高。

戒备森严。由于其活性物质存在于电解液中,不会引起图像变化,可以深度放电,不影响电池寿命。此外,反应过程中不会产生H2等气体,不存在爆炸危险和短路故障。

5.高能效、高性价比、长寿命

长寿。深度放电循环性能强,过放电后再充电即可轻松完全恢复容量,超深度放电不会对电池造成不可逆的损伤。

缺点:1.储能技术成本太高,难以大规模应用。

全钒氧化还原液流电池储能技术成本还是比较高的。这给大规模应用带来了困难。

2.技术生产工艺不稳定,漏技术没有攻克。

钒液流电池还受到电解液、离子交换膜等重要材料的制约。最终会有多大的进步取决于技术和市场。

全钒液流电池的发展前景作为储能领域的新秀,为什么全钒氧化还原液流电池会受到如此多的关注?全钒氧化还原液流电池未来发展前景如何?为此,记者采访了多位业内人士。

安全性和可回收利用的优势显而易见。

全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子的相互转化,实现储存和释放化学能的充放电过程。不同于目前储能电站的主流电池——采用非水电解液的锂离子电池,由于全钒液流电池的电解液离子存在于水溶液中,过热爆炸的可能性大大降低,液流电池的安全性能使其在电池领域脱颖而出。

“坦率地说,锂离子电池仍然面临着安全问题的挑战。锂离子引发的爆炸事故不仅仅是经济损失的问题,更是严重的人身伤害。”中科院大连化物所清洁能源国家实验室储能技术研究部主任张华敏说,“但全钒电池是稀硫酸和钒的水溶液,只要管理得当,不存在爆炸的危险。”

北京普能世纪科技有限公司在全国多地建设了全钒液流电池储能项目。该公司亚太区经理邝振仁告诉记者,“与锂离子电池相比,全钒氧化还原液流电池具有突出的特点。最大的特点就是安全。全钒氧化还原液流电池可以做到兆瓦级和百兆瓦级。做电动车规模的锂离子电池更合适,但是做大了就没那么安全了。”

同时,张华敏指出,全钒氧化还原液流电池的另一个优势是其电解液在废物回收后可以重复使用。近年来,随着电动汽车产业的扩大,大量废弃的锂离子电池因重金属镍和钴而不得不进行大规模回收,这已成为行业内亟待解决的问题。而全钒氧化还原液流电池的充放电主要是由于钒离子价态的变化。张华敏指出,“电解液在充放电过程中不会产生杂质和环境污染物,回收的电解液经过处理后仍具有使用价值,相当于一种可以保值的‘半永久’产品。”

值得一提的是,全钒氧化还原液流电池除了具有安全、可循环利用的优势外,寿命周期相对更长,目前建设的储能电站使用寿命可达15年左右。“全钒氧化还原液流电池储能电站建设成本较高,但千瓦时电成本可能低于锂离子电池。”匡仁说。原材料成本波动。虽然全钒液流电池具有突出的优势,但作为稀有金属,钒的原料成本是限制全钒液流电池发展的重要因素。据了解,钒通常以化合物的形式存在于地壳中,其重要分布区域为中国、俄罗斯和南非,其中中国的钒资源约占全球总量的1/3。“在材料掌握上,全钒液流电池的关键材料钒在国内具有矿山产区优势,因此具有开发价值。”咨询公司EnergyTrend的研究经理卢说。事实上,钒的用途非常广泛,最重要的应用是在钢铁工业中。作为铁的合金元素,钒可以提高钢的硬度。早在2012年,国家发改委就发布了《钒钛资源综合利用及产业发展“十二五”规划》,提出了提高资源利用水平、淘汰落后产能的要求。“2018年钒的表现非常突出,一度涨到2017年价格的5、6倍。”匡仁说。之所以出现如此大幅的上涨,业内分析认为,一是因为2018年国家提高钢标,使得原料钒的需求大幅增加;二是由于国家环保政策“一刀切”,部分钒矿因环保不达标而关停,导致钒供应量减少。据记者了解,目前全钒液流电池储能电站的成本中,钒电解液的成本占到60%以上。“如果钒的价格能回到正常水平,降低成本将非常重要。”不过,钒的价格上涨也带动了钒矿开发商的热情。从市场来看,钒的供应近期有所回暖。邝振仁说,“从2018年底开始,钒的价格下降了。预测2019年钒价将继续下行,但未来仍要看政策和市场的综合表现。”产业链的形成还需要时间。资料显示,近年来全钒氧化还原液流电池的电成本大幅下降。2015年全钒液流电池储能电站电费约4500元。据预测,到2020年,电费将降至2000元。随着电池成本降低,技术优势明显,全钒液流电池离规模化发展还有多远?“全钒氧化还原液流电池研发时间比较短。目前国家对氧化还原液流电池的支持力度比较小。从科研经费和产业支持来看,国家对全钒液流电池的投入远远小于对锂离子电池的投入。像锂离子电池这种从材料到应用的完整产业链的形成还需要时间。”张华敏坦率地说。此外,记者了解到,由于钒在水中的溶解性,全钒氧化还原液流电池与锂离子电池和另一种储能“热点”全固态电池相比,始终存在能量密度低的缺点。电解质溶液导致相对较大的电池体积,这需要复杂的管道系统。所以液流电池不适合电动车等移动设备,仅限于固定储能。虽然它的应用仍然有限,但许多行业专家都对它表示了信心。“如果加大投入,全钒氧化还原液流电池在性能和成本控制上还有很大的发展空间,远没有触及‘天花板’。”张华敏说。鲁也认为,全钒氧化还原液流电池在低温或极端高温环境下会比锂离子电池、铅酸电池更安全可靠,仍有其特定的市场需求。