Vanadium Redox Flow-batteri
SEKUNDÆRE BATTERIER – FLOWSYSTEMER Oversigt
fra MJ Watt-Smith, … FC Walsh, i Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
vanadium-vanadium redox flow batteri (VRB)var stort set banebrydende af M. Skyllas-Kazacos og kolleger i 1983 ved University of New South Wales, Australien. Teknologien udvikles nu af flere organisationer, herunder E-Fuel Technology Ltd i Storbritannien og VRB Power Systems Inc. i Canada. Et særligt træk ved VRB er, at det anvender det samme kemiske element i bådeanode og katodeelektrolytter. VRB'en udnytter de fire oxidationstilstande af vanadium, og ideelt set er der et redoxpar af vanadium i hver halvcelle. V(II)–(III)- og V(IV)–(V)-parrene bruges i henholdsvis de negative og positive halvceller. Typisk er den understøttende elektrolyt svovlsyre (-2-4 mol dm-3), og vanadiumkoncentrationen er i området 1-2 mol dm-3.
Ladning-afladningsreaktionerne i VRB er vist i reaktioner [I]-[III]. Under drift er tomgangsspændingen typisk 1,4 V ved 50 % ladetilstand og 1,6 V ved 100 % ladetilstand. Elektroderne, der bruges i VRB'er, er normaltkulfilteller andre porøse, tredimensionelle former for kulstof. Batterier med lavere effekt har brugt kulstof-polymer kompositelektroder.
En stor fordel ved VRB er, at brugen af det samme element i begge halvceller hjælper med at undgå problemer forbundet med krydskontaminering af de to halvcelleelektrolytter under langvarig brug. Elektrolytten har en lang levetid, og problemer med affaldsbortskaffelse er minimeret. VRB tilbyder også høj energieffektivitet (<90 % i store installationer), lave omkostninger til store lagerkapaciteter, opgraderingsmuligheder af eksisterende systemer og lang levetid. Mulige begrænsninger omfatter de relativt høje kapitalomkostninger ved vanadiumbaserede elektrolytter sammen med omkostningerne og den begrænsede levetid for ionbyttermembranen.
Indlægstid: 31. maj 2021