本发明涉及储能电池电解液，具体涉及一种铁铬液流电池电解液的制备方法。
背景技术：
1、近年来我国风、光等可再生能源发电占比快速提升，但随之而来的消纳、输配、波动等问题日益突出，储能的刚性需求大量涌现。因此长时大规模储能技术逐渐开始走向前沿，其中液流电池储能技术迅速成为最优解决方案之一。而铁铬液流电池因其安全性高、设计灵活、成本低廉、循环寿命长等特点受到了广泛推崇。作为铁铬液流电池的关键组成部分，铁铬液流电池电解液占其总成本的三分之一左右，重要性不言而喻。
2、传统的铁铬液流电池电解液制备中，一般采用氯盐复配的方法生产，即采用氯化亚铁、氯化铬和盐酸按照规定比例配置而成。其特点是配方成熟，工艺简单，无排放无污染，但是生产成本较高。合金生产电解液是一种新兴工艺，其优势是可以最大程度降低电解液成本，但是其工艺复杂，除杂效果不理想，并且在生产过程中有铬渣产生，不属于绿色循环生产模式。
3、因此，亟需一种能有效避免上述情况的发生，并具有降本增效、简单实用、绿色环保的优点，具备大规模推广潜力的电解液制备新方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铁铬液流电池电解液的制备方法，采用铬酐铁粉原料精简流程制备铁铬液流电池电解液，具有无排放、低成本等优点，同时避免了传统工艺生产过程中铬污染问题，解决了上述背景技术中提到的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁铬液流电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、在反应容器中加入铬酐、高纯铁粉、盐酸和水，通过化学反应生成三氯化铁和三氯化铬的混合物a；
4、s2、向混合物a中继续加入高纯铁粉，直至将三价铁完全还原为二价铁，得到二价铁和三价铬的混合物b；
5、s3、滴定混合物b溶液，根据标准电解液指标继续向溶液中补充氯化铬、盐酸和水，反应容器保持搅拌30分钟，得到标准电解液。
6、优选的，在反应容器中，盐酸、高纯铁粉和铬酐的化学反应过程中会产生大量的热量，导致温度快速上升，因此控温操作非常重要，所以全程制备过程温度范围必须严格控制在20～40℃之间。全程制备过程由惰性气体进行保护，否则无法生产出所要求的电解液成品，所述惰性气体为氮气或氩气。
7、优选的，在步骤s1中，具体包括：将铬酐溶于水，得到铬酐溶液；加入高纯铁粉，然后匀速加入盐酸，搅拌反应1～2小时，得到溶液中为三氯化铬和三氯化铁的混合物a。
8、优选的，所述铬酐、高纯铁粉、盐酸和水的质量比为100:56～60:220～260:60。
9、优选的，所述铬酐中cro3含量为98％～99.9％。
10、优选的，在步骤s1中，所述高纯铁粉中fe含量为99％～99.9％，粒径＞200目；所述高纯铁粉的加入速度为2～3g/min。
11、优选的，在步骤s1中，所述盐酸的加入量控制在10～20 g/min，盐酸的质量浓度为32%～36%。
12、高纯铁粉和盐酸的加入速度需严格控制，避免因加入速度过快或过慢从而产生氢气甚至氯气。
13、优选的，在步骤s3中，滴定溶液的目的在于根据反应方程式检验电解液指标是否符合理论值，所述根据标准电解液指标继续向溶液中补充氯化铬、盐酸和水中，补充铬的摩尔数为所加铁的1/3～1/2，补充盐酸的摩尔数为所加铁的2～4倍，所加水的质量为混合液质量的10%～35%。
14、优选的，在步骤s3中，标准电解液指标范围包括：二价铁离子浓度为1～3mol/l，三价铁离子浓度小于0.05mol/l，三价铬离子浓度为1～3mol/l，氢离子浓度为2～4mol/l。
15、优选的，本发明的反应式如下所示：
16、cro3+fe+6hcl＝crcl3+fecl3+3h2o
17、fe+2fecl3=3fecl2
18、本发明的有益效果是：
19、1）本发明的铁铬液流电池电解液的制备方法，采用铬酐、高纯铁粉、盐酸、水为原料，反应完成后，根据需求适当添加氯化铬、盐酸和水配制成所需电解液。制备方法安全可靠、工艺简单、环境要求低、货源充足、降本增效明显，是具有可持续发展的绿色循环无污染工艺。
20、2）本发明制备方法采用铬酐和铁粉原料简便快捷制备铁铬液流电池电解液，工艺过程清洁无污染，无需加入除杂剂进行除杂程序，采用溶解反应再经过添加铬盐和酸最终获得高纯度电解液成品，无副产物产生。
1.一种铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在反应容器中，全程制备过程温度范围控制在20～40℃之间；全程制备过程由惰性气体进行保护，所述惰性气体为氮气或氩气。
3.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，具体包括：将铬酐溶于水，得到铬酐溶液；加入高纯铁粉，然后匀速加入盐酸，搅拌反应1～2小时，得到溶液中为三氯化铬和三氯化铁的混合物a。
4.根据权利要求1或3所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，所述铬酐、高纯铁粉、盐酸和水的质量比为100:56～60:220～260:60。
5.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：所述铬酐中cro3含量为98％～99.9％。
6.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，所述高纯铁粉中fe含量为99％～99.9％，粒径＞200目；所述高纯铁粉的加入速度为2～3g/min。
7.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，所述盐酸的加入量控制在10～20 g/min，盐酸的质量浓度为32%～36%。
8.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述根据标准电解液指标继续向溶液中补充氯化铬、盐酸和水中，补充铬的摩尔数为所加铁的1/3～1/2，补充盐酸的摩尔数为所加铁的2～4倍，所加水的质量为混合液质量的10%～35%。
9.根据权利要求1所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，标准电解液指标范围包括：二价铁离子浓度为1～3mol/l，三价铁离子浓度小于0.05mol/l，三价铬离子浓度为1～3mol/l，氢离子浓度为2～4mol/l。