Vanadium Redox Flow baterija-SEKUNDARNE BATERIJE – PROTOČNI SISTEMI | Pregled

Vanadium Redox Flow baterija

SEKUNDARNE BATERIJE – PROTOČNI SISTEMI Pregled

od MJ Watt-Smith, … FC Walsh, u Enciklopediji elektrohemijskih izvora energije

Vanadijum-vanadijeva redoks baterija (VRB)bio je u velikoj mjeri pionir od strane M. Skyllas-Kazacosa i saradnika 1983. godine na Univerzitetu Novog Južnog Walesa, Australija. Tehnologiju sada razvija nekoliko organizacija uključujući E-Fuel Technology Ltd u Ujedinjenom Kraljevstvu i VRB Power Systems Inc. u Kanadi. Posebna karakteristika VRB-a je da koristi isti hemijski element u obaanoda i katodni elektroliti. VRB koristi četiri oksidaciona stanja vanadijuma, a idealno bi bilo da postoji jedan redoks par vanadijuma u svakoj polućeliji. Parovi V(II)–(III) i V(IV)–(V) se koriste u negativnim i pozitivnim polućelijama, respektivno. Tipično, prateći elektrolit je sumporna kiselina (∼2–4 mol dm−3), a koncentracija vanadijuma je u rasponu od 1–2 mol dm−3.

Reakcije naelektrisanja i pražnjenja u VRB-u prikazane su u reakcijama [I]–[III]. Tokom rada, napon otvorenog kola je tipično 1,4 V pri 50% napunjenosti i 1,6 V pri 100% napunjenosti. Elektrode koje se koriste u VRB-ima su običnokarbonski filcili druge porozne, trodimenzionalne forme ugljika. Baterije manje snage imaju ugljični polimer kompozitne elektrode.

Glavna prednost VRB-a je da upotreba istog elementa u obe polućelije pomaže da se izbegnu problemi povezani sa unakrsnom kontaminacijom dva polućelija elektrolita tokom dugotrajne upotrebe. Elektrolit ima dug životni vek i problemi sa odlaganjem otpada su minimizirani. VRB takođe nudi visoku energetsku efikasnost (<90% u velikim instalacijama), niske troškove za velike kapacitete skladištenja, mogućnost nadogradnje postojećih sistema i dug životni vek. Moguća ograničenja uključuju relativno visoku kapitalnu cijenu elektrolita na bazi vanadijuma zajedno sa troškovima i ograničenim vijekom trajanja membrane za izmjenu jona.