Bateria de flux redox de vanadi
PILES SECUNDÀRIES – SISTEMES DE FLUX Visió general
de MJ Watt-Smith, … FC Walsh, a Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
El vanadi-bateria de flux redox de vanadi (VRB)va ser en gran part pioner per M. Skyllas-Kazacos i els seus companys de feina el 1983 a la Universitat de Nova Gal·les del Sud, Austràlia. La tecnologia està sent desenvolupada per diverses organitzacions, com ara E-Fuel Technology Ltd al Regne Unit i VRB Power Systems Inc. al Canadà. Una característica particular del VRB és que utilitza el mateix element químic en tots doselectròlits de l'ànode i el càtode. El VRB utilitza els quatre estats d'oxidació del vanadi, i idealment hi ha una parella redox de vanadi a cada mitja cèl·lula. Les parelles V(II)–(III) i V(IV)–(V) s'utilitzen a les mitges cel·les negatives i positives, respectivament. Normalment, l'electròlit de suport és àcid sulfúric (∼2–4 mol dm−3) i la concentració de vanadi està en el rang d'1–2 mol dm−3.
Les reaccions càrrega-descàrrega al VRB es mostren a les reaccions [I]–[III]. Durant el funcionament, la tensió de circuit obert sol ser d'1,4 V amb un estat de càrrega del 50% i d'1,6 V amb un estat de càrrega del 100%. Els elèctrodes utilitzats en els VRB solen serfeltres de carbonio altres formes poroses i tridimensionals de carboni. Les bateries de menor potència han emprat elèctrodes compostos de carboni-polímer.
Un avantatge important del VRB és que l'ús del mateix element en ambdues mitges cel·les ajuda a evitar problemes associats a la contaminació creuada dels dos electròlits de mitges cel·les durant l'ús a llarg termini. L'electròlit té una llarga vida útil i els problemes d'eliminació de residus es minimitzen. El VRB també ofereix una alta eficiència energètica (<90% en instal·lacions grans), baix cost per a grans capacitats d'emmagatzematge, actualització dels sistemes existents i llarg cicle de vida. Les possibles limitacions inclouen el cost de capital relativament elevat dels electròlits basats en vanadi juntament amb el cost i la vida útil limitada de la membrana d'intercanvi iònic.
Hora de publicació: 31-maig-2021