Vanadium Redox Flow baterie
SEKUNDÁRNÍ BATERIE – PRŮTOKOVÉ SYSTÉMY Přehled
od MJ Watt-Smith, … FC Walsh, v Encyklopedie elektrochemických zdrojů energie
Vanad -Vanadium redox flow baterie (VRB)byl z velké části průkopníkem M. Skyllas-Kazacos a spolupracovníků v roce 1983 na University of New South Wales, Austrálie. Tuto technologii nyní vyvíjí několik organizací včetně E-Fuel Technology Ltd ve Spojeném království a VRB Power Systems Inc. v Kanadě. Zvláštním rysem VRB je, že používá stejný chemický prvek v obouanoda a katodové elektrolyty. VRB využívá čtyři oxidační stavy vanadu a v ideálním případě je v každém půlčlánku jeden redoxní pár vanadu. Páry V(II)–(III) a V(IV)–(V) se používají v negativních a pozitivních půlbuňkách. Typickým nosným elektrolytem je kyselina sírová (~2–4 mol dm−3) a koncentrace vanadu se pohybuje v rozmezí 1–2 mol dm−3.
Reakce náboj-vybíjení ve VRB jsou znázorněny v reakcích [I]–[III]. Během provozu je napětí naprázdno typicky 1,4 V při 50% stavu nabití a 1,6 V při 100% stavu nabití. Elektrody používané ve VRB jsou obvykleuhlíkové plstinebo jiné porézní, trojrozměrné formy uhlíku. Baterie s nižším výkonem používají uhlíkovo-polymerové kompozitní elektrody.
Hlavní výhodou VRB je, že použití stejného prvku v obou půlčláncích pomáhá vyhnout se problémům spojeným se zkříženou kontaminací dvou půlčlánkových elektrolytů při dlouhodobém používání. Elektrolyt má dlouhou životnost a problémy s likvidací odpadu jsou minimalizovány. VRB také nabízí vysokou energetickou účinnost (<90 % ve velkých instalacích), nízké náklady na velké úložné kapacity, možnost upgradu stávajících systémů a dlouhou životnost. Mezi možná omezení patří relativně vysoké investiční náklady elektrolytů na bázi vanadu spolu s cenou a omezenou životností iontoměničové membrány.
Čas odeslání: 31. května 2021