Batería de Flujo Redox de Vanadio-BATERÍAS SECUNDARIAS – SISTEMAS DE FLUJO | Descripción general

Batería de flujo redox de vanadio

BATERÍAS SECUNDARIAS – SISTEMAS DE FLUJO Descripción general

de MJ Watt-Smith,… FC Walsh, en Enciclopedia de fuentes de energía electroquímicas

El vanadio–Batería de flujo redox de vanadio (VRB)M. Skyllas-Kazacos y sus compañeros de trabajo fueron pioneros en gran medida en 1983 en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia. Actualmente, la tecnología está siendo desarrollada por varias organizaciones, entre ellas E-Fuel Technology Ltd en el Reino Unido y VRB Power Systems Inc. en Canadá. Una característica particular del VRB es que emplea el mismo elemento químico tanto en elElectrolitos del ánodo y del cátodo.. El VRB utiliza los cuatro estados de oxidación del vanadio e idealmente hay un par redox de vanadio en cada media celda. Los pares V(II)–(III) y V(IV)–(V) se utilizan en las semiceldas negativa y positiva, respectivamente. Normalmente, el electrolito de soporte es ácido sulfúrico (∼2 a 4 mol dm-3) y la concentración de vanadio está en el rango de 1 a 2 mol dm-3.

Las reacciones de carga-descarga en el VRB se muestran en las reacciones [I]-[III]. Durante el funcionamiento, la tensión de circuito abierto suele ser de 1,4 V con un estado de carga del 50 % y de 1,6 V con un estado de carga del 100 %. Los electrodos utilizados en los VRB suelen serfieltros de carbonou otras formas porosas y tridimensionales de carbono. Las baterías de menor potencia han empleado electrodos compuestos de polímero de carbono.

Una ventaja importante del VRB es que el uso del mismo elemento en ambas medias celdas ayuda a evitar problemas asociados con la contaminación cruzada de los electrolitos de las dos medias celdas durante el uso a largo plazo. El electrolito tiene una larga vida útil y se minimizan los problemas de eliminación de residuos. El VRB también ofrece alta eficiencia energética (<90 % en instalaciones grandes), bajo costo para grandes capacidades de almacenamiento, capacidad de actualización de los sistemas existentes y un ciclo de vida prolongado. Las posibles limitaciones incluyen el costo de capital relativamente alto de los electrolitos a base de vanadio junto con el costo y la vida útil limitada de la membrana de intercambio iónico.