Ванадиева редокс поточна батерия – ВТОРИЧНИ БАТЕРИИ – ПОТОЧНИ СИСТЕМИ | Преглед

Ванадиева редокс проточна батерия

ВТОРИЧНИ БАТЕРИИ – ПРОТОЧНИ СИСТЕМИ Преглед

от MJ Watt-Smith, … FC Walsh, в Encyclopedia of Electrochemical Power Sources

ванадий –ванадиева редокс поточна батерия (VRB)е до голяма степен пионер от M. Skyllas-Kazacos и колеги през 1983 г. в Университета на Нов Южен Уелс, Австралия. Технологията сега се разработва от няколко организации, включително E-Fuel Technology Ltd в Обединеното кралство и VRB Power Systems Inc. в Канада. Особена особеност на VRB е, че той използва един и същ химичен елемент и в дветеанодни и катодни електролити. VRB използва четирите степени на окисление на ванадий и в идеалния случай във всяка половин клетка има една редокс двойка ванадий. Двойките V(II)–(III) и V(IV)–(V) се използват съответно в отрицателните и положителните полуклетки. Обикновено поддържащият електролит е сярна киселина (~2–4 mol dm−3) и концентрацията на ванадий е в диапазона от 1–2 mol dm−3.

Реакциите заряд-разряд във VRB са показани в реакции [I]–[III]. По време на работа напрежението на отворена верига обикновено е 1,4 V при 50% състояние на зареждане и 1,6 V при 100% състояние на зареждане. Електродите, използвани във VRB, обикновено сакарбонови филцовеили други порести, триизмерни форми на въглерод. Батериите с по-ниска мощност използват въглеродно-полимерни композитни електроди.

Основно предимство на VRB е, че използването на един и същ елемент и в двете полуклетки помага да се избегнат проблеми, свързани с кръстосано замърсяване на електролитите на двете половинки клетки по време на дългосрочна употреба. Електролитът има дълъг живот и проблемите с изхвърлянето на отпадъци са сведени до минимум. VRB също предлага висока енергийна ефективност (<90% в големи инсталации), ниска цена за големи възможности за съхранение, възможност за надграждане на съществуващи системи и дълъг живот на цикъла. Възможните ограничения включват относително високите капиталови разходи за електролити на основата на ванадий, заедно с цената и ограничения живот на йонообменната мембрана.