Vanadium Redox Flow Battery
SEKONDÊRE BATTERYE – VLOEISTELSELS Oorsig
van MJ Watt-Smith, … FC Walsh, in Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Die vanadium-vanadium redoks vloei battery (VRB)is grootliks deur M. Skyllas-Kazacos en medewerkers in 1983 by die Universiteit van Nieu-Suid-Wallis, Australië, gebaan. Die tegnologie word nou ontwikkel deur verskeie organisasies insluitend E-Fuel Technology Ltd in die Verenigde Koninkryk en VRB Power Systems Inc. in Kanada. 'n Besondere kenmerk van die VRB is dat dit dieselfde chemiese element in beide dieanode en die katode elektroliete. Die VRB gebruik die vier oksidasietoestande van vanadium, en ideaal gesproke is daar een redokspaar vanadium in elke halfsel. Die V(II)–(III)- en V(IV)–(V)-pare word onderskeidelik in die negatiewe en positiewe halfselle gebruik. Tipies is die ondersteunende elektroliet swaelsuur (~2-4 mol dm-3) en die vanadiumkonsentrasie is in die reeks van 1-2 mol dm-3.
Die lading-ontladingsreaksies in die VRB word in reaksies [I]-[III] getoon. Tydens werking is die oopkringspanning tipies 1,4 V by 50%-ladingstoestand en 1,6 V by 100%-ladingstoestand. Die elektrodes wat in VRB's gebruik word, is gewoonlikkoolstof viltof ander poreuse, driedimensionele vorms van koolstof. Batterye met laer krag het saamgestelde elektrodes van koolstof-polimeer gebruik.
'n Groot voordeel van die VRB is dat die gebruik van dieselfde element in beide halfselle help om probleme wat verband hou met kruiskontaminasie van die twee halfselelektroliete tydens langtermyn gebruik te vermy. Die elektroliet het 'n lang leeftyd en afvalverwyderingsprobleme word tot die minimum beperk. Die VRB bied ook hoë energie-doeltreffendheid (<90% in groot installasies), lae koste vir groot bergingsvermoëns, opgradeerbaarheid van bestaande stelsels en lang sikluslewe. Moontlike beperkings sluit in die relatief hoë kapitaalkoste van vanadium-gebaseerde elektroliete tesame met die koste en beperkte leeftyd van die ioonuitruilmembraan.
Postyd: 31 Mei 2021