Powering a vanadium redox flow battery using spent vanadium catalyst: Extraction of direct-use V(IV)/V(III) vanadium precursors

流动电池 磷酸钒锂电池 五氧化二铁 材料科学 催化作用 无机化学 电解质 储能 化学 电极 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学
作者
Nishant Beriwal,Lekha Sharma,Anil Verma
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:429: 139568-139568 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.139568
摘要

Vanadium redox flow battery (VRFB) is an emerging energy storage system for large scale renewable energy storage. However, due to limited stock of primary sources of vanadium within the earth's crust, the sourcing of vanadium pentoxide for potential VRFB installations will warrant a steep price increment for vanadium commodity. To tackle this challenge, the present study focusses on powering a VRFB using secondary sources such as the spent vanadium catalyst. In this work, a novel and sustainable extraction technique is designed to extract vanadium from spent vanadium catalyst retired from sulfuric acid plants. The extracted vanadium precursors are pure phase V2O4 and V2O3 as confirmed by XRD and ICP-MS analysis. Furthermore, unlike V2O5, these can be directly used to synthesize the positive and negative VRFB electrolytes without any further treatment. Moreover, the electrolyte prepared from the extracted vanadium precursors deliver charge-discharge profiles and discharge capacity (Ah/L) fade trend similar to the commercial vanadium electrolytes for more than 300 cycles in a single-cell VRFB at 80 mA/cm2. Finally, an economic analysis model is developed for a 10 kW/120 kWh VRFB installation which suggests that the cost of synthesizing vanadium electrolyte using spent vanadium catalyst is 2.73 $/L. Moreover, the cost of extraction of V2O4 and V2O3 is 20.52 $/kg and 22.78 $/kg, respectively, which is significantly less than the commercial prices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jadedew完成签到,获得积分10
2秒前
WHY完成签到,获得积分10
3秒前
lzr发布了新的文献求助10
5秒前
单独完成签到,获得积分10
9秒前
宇称yu完成签到 ,获得积分10
10秒前
zt完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
561完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
忧郁的千萍完成签到 ,获得积分10
21秒前
galaxy完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
Ganyuan完成签到 ,获得积分10
25秒前
尤文昊发布了新的文献求助10
26秒前
须眉交白发布了新的文献求助10
29秒前
天天完成签到 ,获得积分10
30秒前
优雅的怀莲完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
独特绣连完成签到,获得积分10
33秒前
迅速冥茗完成签到,获得积分10
34秒前
Accept完成签到,获得积分10
34秒前
读研的倒霉蛋完成签到 ,获得积分10
37秒前
wwww威完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
42秒前
43秒前
43秒前
我和狂三贴贴完成签到,获得积分10
46秒前
健壮的涑完成签到 ,获得积分10
46秒前
迅速迎南发布了新的文献求助10
46秒前
Imp完成签到,获得积分10
47秒前
隐形慕青发布了新的文献求助10
47秒前
hailian发布了新的文献求助10
48秒前
拼搏的飞薇完成签到,获得积分10
52秒前
奋斗毛豆完成签到,获得积分10
52秒前
天真山柳发布了新的文献求助10
56秒前
123完成签到 ,获得积分10
57秒前
奋斗毛豆发布了新的文献求助10
57秒前
59秒前
粗犷的迎松完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163900
关于积分的说明 17175525
捐赠科研通 5405328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861984
邀请新用户注册赠送积分活动 1839714
关于科研通互助平台的介绍 1688977