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今天，钒主要被用于制造结构钢材，比如修筑大桥的钢材、加固混凝土用的“钢筋”，等等。这是一个狭小且不太稳定的市场，供给被中国、俄罗斯和南非所主导。来源主要是铁矿石渣和其他矿产开采的副产品。中国正在经历历史上时间最长规模最大的建筑热潮，因此也是钒的主要需求方。不久前，北京下令禁止使用劣质的钢筋之后，钒的需求量猛增40%。然而，这种金属未来最大的作用或许和炼钢没有任何关系，而取决于钒的特殊电化学属性。 优质电解质 钒是一种银白色软性金属，地壳中含量列第22位的元素。1801年，西班牙矿物学家安德烈斯·曼努埃尔·里奥首先发现这种金属，将其命名为erythronium。钒这个名字源于第二位发现者。“钒被两度发现，其中一位发现者瑞典化学家尼尔斯·塞弗斯托姆将它命名为钒(vanadium )，源于北欧神话中的美神凡纳迪斯，”伦敦大学学院的化学教授安德烈·塞拉解释说，同时拿出一个装着黄色液体的长颈瓶。里面装有含“氧化”钒的硫酸，即被剥夺了全部5个外层电子的钒(元素周期表上它排在第五列)。塞拉教授往瓶中添加了一小块锌汞合金，开始剧烈地摇晃瓶子。教授解释说，“锌将让钒找回失去的电子——— 我们称这个过程为‘还原’。”黄色溶液迅速变成绿色，然后逐渐变蓝。“如果我们继续摇晃几分钟，最终将得到一瓶紫色溶液。”每一次变色代表钒又找回一个电子。“钒的电子能够被轻易剥夺又找回，这一属性是制造稳定电池的基础。” 钒“氧化还原流”电池确实非常稳定。它们可以被反复充电2万次，性能几乎不受任何影响，寿命估计可长达几十年(由于它们才刚诞生不久，尚未经过实践考验)。但与此同时，它们的体积巨大，很大程度上由于钒的关系价格昂贵。美国钒矿公司与德国吉特迈工程公司合作生产的最小的钒电池占地面积相当于一个停机位，造价10万美元。它的主体包括两个巨大的溶液罐，分别装有溶解了钒的硫酸，一块隔膜将两个罐子分离开。电泵驱动硫酸溶液流经电池两边的电极，产生电流。在一个罐子中，钒释放电子，从黄色变成蓝色。在另一个罐子中，钒收回电子，从绿色变成紫色。电子经过电路，产生电流，与此同时，同等数量的质子(氢离子)穿过分隔两个罐子的隔膜。 |
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