1. Katalitično območje
(1) Industrija žveplove kisline (glavna uporaba)
Vloga:deluje kot katalizator zaoksidacija SO₂ v SO3(kontaktni postopek za proizvodnjo žveplove kisline).
Mehanizem:V₂O₅ in K₂O/SiO₂ tvorita katalizator, atomi kisika se prenašajo skozi cikel V5⁺↔V4⁺:
SO2+V2O5→SO3+V2O4V2O4+21O2→V2O5
Prednosti: visoka aktivnost, nizki stroški, lahko nadomesti zgodnje platinaste katalizatorje.
(2) Kataliza organske sinteze
Selektivna oksidacija:
Benzen → anhidrid maleinske kisline (uporablja se v mehčalih).
Propan/propilen → akrilna kislina (sintetična akrilna smola).
Reakcija dehidrogeniranja: etilbenzen → stiren (surovina za polistiren).
Okoljska kataliza: katalitična razgradnja dušikovih oksidov (NOₓ) in organskih onesnaževal v industrijskih izpušnih plinih.
2. Materiali za shranjevanje energije in baterije
(1) Vanadijeva redoks baterija-baterija (VRFB)
Funkcija:Ker je aktivna snov elektrolita, kopiči energijo zaradi redoks reakcije V⁵⁺/V4⁺ (anoda) in V³⁺/V²⁺ (katoda).
Prednosti:
Длительный срок службы (>20 000 ciklov).
Primerno za obsežno shranjevanje energije (npr. vetrne in sončne elektrarne).
(2) Litij-ionske/natrijev-ionske baterije
Material pozitivne elektrode:
Slojeviti V₂O5 lahko vgradi Li⁺ ali Na⁺ z visoko teoretično zmogljivostjo (~294 mAh/g).
Tehnike spreminjanja (kot so navoji in ogljikove prevleke) izboljšajo prevodnost in stabilnost cikla.
Scenariji uporabe: Baterije z visoko energijsko gostoto, prilagodljive elektronske naprave.
3. Proizvodnja kemikalij in materialov
(1) Keramika in steklo
Barvila: Dodajanje V₂O₅ povzroči rumeno ali zeleno keramično glazuro.
Ultravijolična absorpcija: uporablja se v posebnih steklih (npr. za toplotno izolacijo zgradb).
(2)Surovine zaproizvodnja kovinskega vanadija in zlitin: kovinski vanadij se proizvaja z aluminotermično ali kalcijevo redukcijsko metodo:
V2O5+5Ca→2V+5CaO
Uporaba zlitin:
Vanadijevo jeklo(Fe-V): povečana trdnost in odpornost proti koroziji (uporablja se v orodnem jeklu in avtomobilskih delih).
Titanova zlitina(Ti-6Al-4V): konstrukcijski material za vesoljsko industrijo.
(3) Sinteza drugih spojin
Vanadijev nitrid (VN): premazni material, odporen proti obrabi.
Vanadates(npr. NaVO₃): konzervansi in zaviralci korozije.