五氧化二釩電學(xué)性能及其應(yīng)用；扶手椅型之字型結(jié)構(gòu)的 V2O5 納米管能隙分別為2.67eV/，且管徑縮小，能隙降低，趨于消失，對材料進(jìn)行表面涂覆、氧化物納米粒子或者半導(dǎo)體點等處理，還可提高其靈敏度和穩(wěn)定性。V2O5 的層狀結(jié)構(gòu)，非常適合于Li 的嵌入和脫出，Wu 等利用碳球模板制備了 Rattle-type 構(gòu)型的 V2O5 納米結(jié)構(gòu)，在鋰離子電池方面展現(xiàn)出良好的性能。Dimitra Vernardou采用電化學(xué)沉積的方法，在氧化鋁表面進(jìn)行氧化釩電鍍，測試了不同種基底材料包括 FTO 和 Ag/AgCl 等離子復(fù)合，進(jìn)行了循環(huán)次數(shù)和電能儲量等測試，研究發(fā)現(xiàn)釩系材料在多次循環(huán)后 CV 曲線幾乎保持不變，同時在持久性也有良好的表現(xiàn)。

釩的提取工藝

釩礦是我國重要的金屬礦種之一。我國釩資源儲量豐富，居世界，同時也是大生產(chǎn)國和消費國。

釩合金、五氧化二釩及釩化合物主要用于鋼鐵生產(chǎn)、玻璃與陶瓷工業(yè)、 硫酸和石油化工生產(chǎn)行業(yè)。目前，提取五氧化二釩的礦產(chǎn)資源有兩大類：一類是釩鈦磁鐵礦；二類是含釩的碳質(zhì)頁巖(俗稱石煤、煤矸石)。

利用酸使含釩固廢中的釩以VO2 ,VO2 的形態(tài)浸出，加堿中和，在弱堿性條件下用氧化劑使釩成為五價離子(如VO3-)，并使釩與鐵的水合氧化物等雜質(zhì)共同沉淀，再用酸堿浸制得粗釩，粗釩經(jīng)堿溶生成五價釩的鈉鹽，并除去雜質(zhì)硅，后用銨鹽二次沉釩得偏釩酸銨，經(jīng)焙燒得到高純V2O5，該工藝已應(yīng)用低釩鋼渣提釩。

離子交換提釩法

采用焙燒、酸浸、堿浸等工藝將含釩固廢中的釩轉(zhuǎn)化成水溶性的含釩離子，如：VO3-、V4O124-（因溶液PH值不同離子也不同），再根據(jù)物料的不同采用不同的離子交換劑(如717樹脂)，并調(diào)整溶液PH值，在離子交換柱上發(fā)生吸附反應(yīng)，如采用717樹脂對VO3-進(jìn)行離子交換吸附時發(fā)生反應(yīng):VO3- R -N(CH3)3C1--R-N(CH3)3VO3- C1-(R表示烴基)。由于VO3-對717樹脂的親和力大于雜質(zhì)離子對樹脂的親和力，所以能除去磷、鐵、鋁、硅等雜質(zhì)。上述吸附于離子交換柱上的釩可以用NaCI溶液洗脫，反應(yīng)為:R-V(CH3) 3VO3- C1---VO3- R-N(CH3)3C1。經(jīng)吸附，釩被固定于離子交換柱上，并實現(xiàn)了雜質(zhì)分離。再經(jīng)脫附，釩轉(zhuǎn)入洗脫液中，后再用銨鹽沉淀法沉釩、制偏釩酸銨，再鍛燒得V2O5。

釩的工作原理全釩液流電池是一種新型儲能和轉(zhuǎn)化裝置，將不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的電解液儲罐中，通過外接泵把電解液泵入電池堆體內(nèi)，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動，采用離子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，通過雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，使存儲在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。這個可逆的反應(yīng)過程使釩電池可順利完成充電、放電和再充電。