钒
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钒
钒
钒
5基本构成
四氯化钒等卤化钒类。
钒
6.1应用范围
应用领域占总量比例（%）主要用途使用产品
钒钒
6.2钒电池
6.3应用优点
一、电堆作为发生反应的场所与存放电解液的储罐分开，从根本上克服了传统电池的自放电现象。
功率只取决于电堆大小，容量只取决于电解液储量和浓度，设计非常灵活；当功率一定时，要增加储能容量，只需要增大电解液储罐容积或提高电解液体积或浓度即可，而不需改变电堆大小；可通过更换或添加充电状态的电解液实现“瞬间充电”的目的。
可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站，适应性很强。
二、充、放电性能好，可以进行大功率的充电和放电，也可以允许浮充和深度放电。
对铅酸蓄电池来说，放电电流越大，电池的寿命越短；放电深度越深，电池的寿命也越短。
而钒电池放电深度即使达到10 0%，也不会对电池造成影响。
而且钒电池不易发生短路，这就避免了因短路而引起的爆炸等安全问题。
三、可充放电次数极大，理论上寿命是无数次。
充放电时间比为1：1，而铅酸电池是4：1。
而且钒电池充、放切换响应速度快，小于20毫秒，非常有利于均衡供电。
四、能量效率高，直流对直流能量效率可以达到80%以上，而铅酸电池只有60%左右。
钒电池组中的各个单位电池状态基本一致，维护简单方便。
五、选址自由度大，占地少，系统可全自动封闭运行，不会产生酸雾，没有酸腐蚀。
电解液可反复利用，无排放，维护简单，操作成本低。
是一种绿色环保储能技术。
因此对于可再生能源发电，钒电池是铅酸电池理想的替代品。
6.4钒电池优点
与其它化学电源相比，钒电池具有明显的优越性，主要优点如下：1．功率大：通过增加单片电池的数量和电极面积，即可增加钒电池的功率，目前美国商业化示范运行的钒电池的功率已达6兆瓦。
2．容量大：通过任意增加电解液的体积，即可任意增加钒电池的电量，可达吉瓦时以上；通过提高电解液的浓度，即可成倍增加钒电池的电量。
3．效率高：由于钒电池的电极催化活性高，且正、负极活性物质分别存储在正、负极电解液储槽中，避免了正、负极活性物质的自放电消耗，钒电池的充放电能量转换效率高达7 5%以上，远高于铅酸电池的45%。
4．寿命长：由于钒电池的正、负极活性物质只分别存在于正、负极电解液中，充放电时无其它电池常有的物相变化，可深度放电而不损伤电池，电池使用寿命长。
目前加拿大VRBPowerSystems商业化示范运行时间最长的钒电池模块已正常运行超过9年，充放循环寿命超过18000次，远远高于固定型铅酸电池的100 0次。
5．响应速度快：钒电池堆里充满电解液可在瞬间启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02秒，响应速度1毫秒。
6．可瞬间充电：通过更换电解液可实现钒电池瞬间充电。
7．安全性高：钒电池无潜在的爆炸或着火危险，即使将正、负极电解液混合
也无危险，只是电解液温度略有升高。
8．成本低：除离子膜外，钒电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂，成本低。
9．钒电池选址自由度大，可全自动封闭运行，无污染，维护简单，运营成本低。
6.5钒的新应用
钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一（它的制造、使用及废弃过程均不产生有害物质），它具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔：如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置；为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。
钒
钒
钒
在VO3 与磷酸结构相似，VO2+与Mg2+大小相当（离子半径分别为016 -埃和0165埃），因而二者就有可能通过与磷酸和Mg2+竞争结合配体干扰细胞的生化反应过程。
例如，抑制ATP磷酸水解酶、核糖核酶磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶[11]。
所以，钒进入细胞后具有广泛的生物学效应。
钒化合物又具有合成相对容易、价格较低廉的优势，因此研究钒化合物的降压机制有利于对钒的开发和利用。
国内外对钒化合物的研究已有 20 多年的历史，早期多集中在钒化合物降糖作用的研究[12~16]，也有报道钒能舒张猪的离体冠状动脉[17]。
近期国外有些研究开始用钒化合物治疗原发性高血压大鼠，已经取到肯定的实验结果[18，19]。
有报道认为 BMOV 可以降低SHR 的高胰岛素血症和高血压[20]。
另有学者采用 SHR 和WKY 大鼠对比探讨钒化合物对血压的药物疗效，结果可见钒化合物使收缩压降低（149±3/mmHg，非治疗组 184±3mm HgP<0.0001）。
8.1钒与健康
钒的简介
钒是正常生长可能必需的矿物质，钒有多种价态，有生物学意义的是四价和五价态。
四价态钒为氧钒基阳离子，易与蛋白质结合结合形成复合物，而防止被氧化。
五价态钒为氧钒基阳离子，易与其他生物物质结合形成复合物，在许多生化过程中，钒酸根能与磷酸根竞争，或取代磷酸根。
钒酸盐以被维生素C、谷胱甘肽或NADH还原。
其在人体健康方面的作用，营养学界，医学界至今仍不是很清楚，仍处在进一步发掘的过程中，但可以确定，钒有重要作用。
一般认为，它可能有助于防止胆固醇蓄积、降低过高的血糖、防止龋齿、帮助制造红血球等。
每天会经尿液流失部分钒。
食物来源
谷类制品、肉类、鸡、鸭、鱼、小黄瓜，贝壳类、蘑菇、欧芹、莳萝籽黑椒等。
代谢吸收
人类摄入的钒只有少部分被吸收，估计吸收的钒不足摄入量的5%，大部分由粪便排出。
摄入的钒于小肠与低分子量物质形成复合物，然后在血中与血浆运铁蛋白结合，血中钒很快就运到各组织，通常大多组织每克湿重含钒量低于10ng。
吸收入体内的80%-90%由尿排出，也可以通过胆汁排出，每克胆汁含钒为0.55-1.85ng。
生理功能
有实验显示，钒调节（Nak）-ATP酶、调节磷酰转移酶、腺苷酸环化酶、蛋白激酶类的辅因子，与体内激素，蛋白质，脂类代谢关系密切。
可抑制年幼大鼠肝脏合成胆固醇。
可能存在以下作用：
1．防止因过热而疲劳和中暑。
2．促进骨骼及牙齿生长。
3．协助脂肪代谢的正常化。
4．预防心脏病突发。
5．协助神经和肌肉的正常运作。
需要人群
尚无研究。
生理需要
尚无具体数据，人的膳食中每天可提供不足30μg的钒，多为15μg，因此考虑每天从膳食中摄取10μg钒就可以满足需要。
一般不需要特别补充；需要提醒的是，摄取合成的钒容易引起中毒；另外吸烟会降低钒的吸收。
过量表现
钒在体内不易蓄积，因而由食物摄入引起的中毒十分罕见，但每天摄入10mg以上或每克食物中含钒10 -20微克，可发生中毒。
通常可出现生长缓慢、腹泻、摄入量减少和死亡。
钒资源分布
世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。
除钒钛磁铁矿外、钒资源还部分赋存于磷块岩矿，含铀砂岩，粉砂岩，铝土矿，含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。
世界钒钛磁铁矿的储量很大，并且集中在少数几个国家和地区，包括：独联体、美国、中国、南非、挪威、瑞典、芬兰、加拿大、澳大利亚，并且集中分布在南非洲、北美洲等地区。
根据1988年美国矿业局统计资料表明，世界钒储量基础为1.6亿吨（以钒计）。
按目前的开采量计算，世界现探明的钒资源可供开采150年。
从储量基础看，南非占46%，独联体占23.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其它国家的总和不足6%。
在南非，钒通常在钒磁铁矿的矿层中产生。
这些矿层的平均品位为1.5%。
据估计，南非钒储量约为1250万吨，世界第一。
中国钒储量为2055万吨(以V2O5计),主要赋存钒钛磁铁矿中，且集中分布在四川的攀枝花市、河北承德市。
攀枝花钒储量为1295万吨，占全国钒储量的63%。
最新数据：承德市2009年探明钒钛磁铁矿80亿吨
8.2人体需要
钒在人体内含量极低，体内总量不足1mg。
主要分布于内脏，尤其是肝、肾、甲状腺等部位，骨组织中含量也较高。
人体对钒的正常需要量为100μg/d。
8.3钒数据分析
全球钒资源量超过6300万吨，截至2012年底，全球探明储量为1400万吨，当中中国探明储量为510万吨，占全球探明储量的36.4%。
2012年全球钒产量为6.3万吨，较2 011年增长0.94%。
当中中国产量为2.3万吨，占全球总产量的36.5%；此外南非钒产量为2.2万吨、俄罗斯产量为1.6万吨、美国产量为1270吨。
