Batería de flujo redox de vanadio, nombre completo Batería de flujo REDOX de vanadio (VRB), es un tipo de batería REDOX en la que circulan sustancias activas en estado líquido. Las baterías REDOX de hierro-cromo existen desde la década de 1960, pero las baterías REDOX de vanadio fueron propuestas en 1985 por Marria Kacos en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, y después de más de dos décadas de investigación y desarrollo, la tecnología está al borde. de madurez. En Japón, las baterías de vanadio de tipo fijo (a diferencia de las EV) para centrales eléctricas de regulación de picos y almacenamiento de energía eólica se están desarrollando rápidamente, y se han puesto en uso y comercializado sistemas de almacenamiento de energía con baterías de vanadio de alta potencia.
La energía eléctrica debatería de vanadiose almacena como energía química en un electrolito de ácido sulfúrico de iones de vanadio de diferentes estados de valencia, y elhidráulica electrolíticaLa presión se aplica a la pila de baterías mediante una bomba externa. Bajo la acción de la energía mecánica, la presión hidráulica electrolítica circula en diferentes tanques de almacenamiento de líquido y en el circuito cerrado de media batería. La membrana de intercambio de protones se utiliza como diafragma del paquete de baterías, y la solución electrolítica fluye paralela a la superficie del electrodo y se produce una reacción electroquímica. La energía química almacenada en la solución se convierte en energía eléctrica recogiendo y conduciendo corriente a través de las placas de doble electrodo. Este proceso de reacción reversible permite cargar, descargar y recargar la batería de vanadio sin problemas. El electrolito positivo consta de solución iónica V(Ⅴ) y V(Ⅳ), el electrolito negativo consta de solución iónica V(Ⅲ) y V(Ⅱ), carga de batería, material positivo para solución iónica V(Ⅴ), V(Ⅱ) iónico Solución, descarga de la batería, electrodo positivo y negativo respectivamente para solución iónica V(Ⅳ) y V(Ⅲ), la batería interna a través de conducción H+. Los iones V(Ⅴ) y V(Ⅳ) existen en forma de ion VO2+ y ion VO2+ respectivamente en solución ácida, por lo que las reacciones positivas y negativas de las baterías de vanadio se pueden expresar de la siguiente manera:
Electrodo positivo durante la carga: VO2++H2O→VO2++2H++e-
Electrodo negativo durante la carga: V3++ e-→V2+
Ánodo de descarga: VO2++2H++e-→VO2++H2O
Electrodo negativo de descarga: V2+→V3++ e-
Utilizado como sistema de almacenamiento de energía,baterías de vanadiotener las siguientes caracteristicas
1, la potencia de salida de la batería depende del tamaño de la pila de baterías, la capacidad de almacenamiento de energía depende del almacenamiento y la concentración del electrolito, por lo que su diseño es muy flexible, cuando la potencia de salida es cierta, para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía, como siempre y cuando aumente el volumen del tanque de almacenamiento de electrolito o mejore la concentración de electrolito;
2, la sustancia activa de la batería de vanadio existe en el líquido, el ion electrolito es solo unoion vanadio, por lo que no hay cambio de fase de otras baterías durante la carga y descarga, la batería tiene una larga vida útil;
3, el rendimiento de carga y descarga es bueno, puede realizarse una descarga profunda sin dañar la batería;
4. Baja autodescarga, cuando el sistema está en modo cerrado, el electrolito en el tanque no tiene ningún fenómeno de autodescarga;
5, libertad de ubicación de la batería de vanadio, el sistema puede tener un funcionamiento cerrado completamente automático, sin contaminación, mantenimiento sencillo y bajo coste de operación;
6, el sistema de batería no tiene peligro potencial de explosión o incendio, alta seguridad;
7, las piezas de la batería son en su mayoría materiales de carbono baratos, plásticos de ingeniería, las fuentes de materiales son ricas, fáciles de reciclar, no necesitan metales preciosos como catalizador de electrodos;
8, alta eficiencia energética, hasta 75% ~ 80%, rendimiento de costos muy alto;
9. Velocidad de inicio rápida, si el reactor está lleno de electrolito, se puede iniciar en 2 minutos y el interruptor de estado de carga y descarga solo necesita 0,02 s durante la operación.
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