?五氧化二釩（V2O5）是一種具有優(yōu)良理化性能的重要化工原料。V2O5純度大于99.5%為高純，是制備高純金屬釩及高純釩化合物的基礎(chǔ)原料。近些年來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步，光伏、風(fēng)電等新能源及微電網(wǎng)領(lǐng)域大規(guī)模儲(chǔ)能用全釩液流電池、釩酸鋰系高性能鋰離子電池及先進(jìn)釩系合金等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)釩產(chǎn)品純度要求越來(lái)越高，由此對(duì)高純五氧化二釩的需求日益強(qiáng)勁。

1、儲(chǔ)能材料

（1）釩液流電池

釩液流電池利用不同價(jià)態(tài)釩離子的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化。釩電解液是硫酸氧釩（VOSO4）的水溶液，是電能載體，VOSO4的純度需在99.9%以上（避免雜質(zhì)離子對(duì)電池的影響），VOSO4由高純V2O5采用化學(xué)還原法制備。

與鎳氫電池、鉛酸蓄電池相比，釩液流電池具有大功率、可頻繁大電流充放電、壽命5～10年、綠色無(wú)污染等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，用于可再生能源發(fā)電如太陽(yáng)能、風(fēng)能等，解決其發(fā)電不穩(wěn)定、不連續(xù)的問(wèn)題，在電網(wǎng)系統(tǒng)中起到調(diào)節(jié)用戶(hù)端負(fù)載平衡的作用，用于電動(dòng)汽車(chē)充電站，可避免電動(dòng)車(chē)大電流充電對(duì)電網(wǎng)的沖擊等。

自2010年以來(lái)，隨著儲(chǔ)能需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，全釩液流電池商業(yè)化進(jìn)程不斷加速，一大批公司及科研院所積極參與開(kāi)發(fā)全釩液流儲(chǔ)能電池，并推動(dòng)多個(gè)商業(yè)化示范項(xiàng)目，其中推進(jìn)較快的主要集中在日本住友電工、美國(guó)UET、德國(guó)德馬吉公司和中國(guó)大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司等。中國(guó)的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已達(dá)世界級(jí)水平。

（2）釩基儲(chǔ)氫材料

釩（Ｖ）基固溶體貯氫合金具有體心立方（BBC）結(jié)構(gòu)，理論吸氫量達(dá)3.8%，遠(yuǎn)大于AB5型（1.4%）和AB型（1.86%），在常溫下即可實(shí)現(xiàn)快速可逆吸放氫，主要有V-Ti-Fe，V-Ti-Mn和V-Ti-Cr三種體系，其中V43.5Ti49Fe7.5的吸氫量最大，達(dá)到3.9%。

2、鋰電池

（1）釩酸鋰

釩酸鋰（LiV3O8）作為鋰離子儲(chǔ)能電池的正極材料，具有比容量大、成本低、可快速充放電等優(yōu)點(diǎn)。1 mol釩酸鋰可嵌入3 mol以上的鋰離子，比容量高于285 mAh/g（傳統(tǒng)的LiCoO2和LiMnO2的理論比容量分別為274mA h/g和148 mA h/g）。由高純V2O5、石墨和碳酸鋰制成的鋰釩小電池用作炮彈引信電源，可反復(fù)充電，壽命長(zhǎng)。

（2）磷酸釩鋰

磷酸釩鋰[Li3V2（PO4）3]摻雜碳化后能量密度可達(dá)2330 MW·h/cm3，具有更高的Li+擴(kuò)散系數(shù)與放電電壓（4.1 V）。磷酸釩鋰可實(shí)現(xiàn)超低溫（-40℃）啟動(dòng)，且低溫大電流放電性能優(yōu)異，可快速充電，自放電率較低，容量密度較高，使用壽命可達(dá)5年以上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及不爆炸不起火的特性凸顯出其優(yōu)勢(shì)，被看成是電動(dòng)車(chē)最有潛力的鋰離子電池正極材料。

（3）釩酸銀

植入式心臟復(fù)律除顫器是一種用電擊搶救和治療心律失常的醫(yī)療電子設(shè)備，對(duì)預(yù)防心臟猝死很有效。用于植入式心臟復(fù)律除顫器中的釩酸銀以銀鹽、高純V2O5和鋰鹽為原料，采用固相法、水熱法、溶膠膠凝法等制備，其中Ag2V4O11已大規(guī)模商業(yè)化，1 mol Ag2V4O11可嵌入7 mol鋰離子，理論比容量為315 mA h/g，能量密度高，放電量小，使用壽命長(zhǎng)，安全性能好。

3、合金材料制備

釩鋁合金抗蝕性能好，綜合機(jī)械力學(xué)性能優(yōu)異及比強(qiáng)度高等特點(diǎn)，是航空、航天、火箭、導(dǎo)彈、原子能、航海及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。高純V2O5是制備釩鋁合金的主要原料。Ti-6Al-6V-2Sn是一種深度淬火鋼，有較好焊接性和熱加工性，抗海水腐蝕，已用于海洋鉆井采油管、船舶和水上滑翔機(jī)等。我國(guó)大連融德特種材料有限公司2010年通過(guò)了EN9100：2003國(guó)際航空工業(yè)質(zhì)量管理體系認(rèn)證，打破了國(guó)外對(duì)航空航天級(jí)釩鈦中間合金戰(zhàn)略材料的壟斷。

4、催化劑

釩催化劑廣泛用于硫酸生產(chǎn)、石油工業(yè)的有機(jī)化工原料合成和煙氣脫硫脫氮處理，工業(yè)上常用的釩系催化劑的活性組分有釩氧化物、氯化物和配合物等多種形式，以高純V2O5為主要成分的催化劑幾乎對(duì)所有氧化反應(yīng)都有效。

催化劑通常含5%～10%V2O5，同時(shí)還含K2O或Na2O以增加釩觸媒的活性，用硅藻土作為載體以增加觸媒活性組分與氣體接觸的表面積。有些釩催化劑還含有氧化銻、氧化錫、氧化鋁和氧化鐵等。目前我國(guó)有20多個(gè)釩催化劑生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力超過(guò)20 kt/a。

5、光纖通訊

釩酸釔（YVO4）晶體光學(xué)性能良好，透過(guò)率高，易于生長(zhǎng)，是一種優(yōu)秀的雙折射晶體。釩酸釔晶體加工及鍍膜工藝成熟，易于大批量進(jìn)行光學(xué)生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于光纖通訊領(lǐng)域。釩酸釔晶體是光通信器件（例如隔離器、準(zhǔn)直器、環(huán)形器等）中的關(guān)鍵材料，市場(chǎng)應(yīng)用廣泛。近年來(lái)釩酸釔晶體在激光領(lǐng)域特別是光纖激光器中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

釩酸釔由高純V2O5（或NH4VO3）與Y2O3或Y（NO3）3合成，經(jīng)水洗、醇洗、高溫煅燒、引上法提拉獲得晶體，再經(jīng)退火等工藝獲得，其價(jià)格堪比黃金。我國(guó)釩酸釔晶體光纖生產(chǎn)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，福建福晶科技股份有限公司為全球釩酸釔晶體的主要輸出地，每年出口幾十萬(wàn)片。

6、光敏材料

VO2可作為光電開(kāi)關(guān)、熱敏電阻，還可用于防止激光致盲及望遠(yuǎn)鏡等儀器鏡片或防護(hù)層。VO2可在870～970 K真空環(huán)境中用高純V2O3和V2O5粉體球磨混合物反應(yīng)制備。美國(guó)研制氧化釩防激光膜，防止衛(wèi)星紅外探測(cè)系統(tǒng)免于高功率激光武器破壞，其有效性可保持25年之久。

7、顏料

釩氧化物有各種顏色，V2O5為紅色，四價(jià)釩鹽為淺藍(lán)色，其堿性衍生物一般為棕色或者黑色，三價(jià)釩鹽為綠色，二價(jià)釩鹽為紫色。色彩繽紛的釩化合物可作為各種顏料，釩酸鈷為綠至藍(lán)色顏料，釩酸錳為黃綠色顏料，釩酸鎳為黃綠至深紫色顏料。

同時(shí)，釩酸鹽不僅有色彩與裝飾作用，還可提高涂料的強(qiáng)度、防腐、耐光、耐候等特殊性能。釩酸鉍（BiVO4）是一款鮮艷度較高的綠光黃顏料，可代替含Pb、Cd、Cr等有毒元素顏料。

在陶瓷器釉料中，釩是一種重要著色劑，可得紅、綠、藍(lán)、黃、琥珀等各種豐富的色彩，同時(shí)參與固相反應(yīng)，并形成富釩玻璃相，對(duì)金光釉和凹釉形成起關(guān)鍵作用。

8、醫(yī)藥

在過(guò)去的30多年中，隨著計(jì)算化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、藥理學(xué)等學(xué)科融合交叉，釩化合物抗糖尿病得到了廣泛證實(shí)。長(zhǎng)春醫(yī)藥集團(tuán)利用高純V2O5（或NH4VO3）研制的相關(guān)藥物可用于減輕糖尿病初期癥狀，也能降低繼發(fā)性并發(fā)癥。

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