Vanadium Redox Flow aku
sekundaarsed AKUD – VOOLUSÜSTEEMID Ülevaade
MJ Watt-Smith, … FC Walsh, Electrochemical Power Sources Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanaadium -vanaadiumi redoksvooluaku (VRB)oli suuresti pioneeriks M. Skyllas-Kazacos ja tema kolleegid 1983. aastal Austraalias New South Walesi ülikoolis. Seda tehnoloogiat arendavad praegu mitmed organisatsioonid, sealhulgas E-Fuel Technology Ltd Ühendkuningriigis ja VRB Power Systems Inc Kanadas. VRB eripäraks on see, et see kasutab sama keemilist elementi mõlemasanood ja katoodelektrolüüdid. VRB kasutab vanaadiumi nelja oksüdatsiooniastet ja ideaaljuhul on igas poolrakus üks vanaadiumi redokspaar. V(II)–(III) ja V(IV)–(V) paare kasutatakse vastavalt negatiivsetes ja positiivsetes poolrakkudes. Tavaliselt on tugielektrolüüdiks väävelhape (∼ 2–4 mol dm–3) ja vanaadiumi kontsentratsioon jääb vahemikku 1–2 mol dm–3.
Laengu-tühjenemise reaktsioonid VRB-s on näidatud reaktsioonides [I]–[III]. Töötamise ajal on avatud vooluahela pinge tavaliselt 1,4 V 50% laetuse korral ja 1,6 V 100% laetuse korral. VRB-des kasutatavad elektroodid on tavaliseltsüsinikvildidvõi muud poorsed kolmemõõtmelised süsiniku vormid. Väiksema võimsusega akude puhul on kasutatud süsinik-polümeer komposiitelektroode.
VRB suur eelis on see, et sama elemendi kasutamine mõlemas poolelemendis aitab vältida probleeme, mis on seotud kahe poolelemendi elektrolüüdi ristsaastumisega pikaajalisel kasutamisel. Elektrolüüdil on pikk kasutusiga ja jäätmete kõrvaldamisega seotud probleemid on viidud miinimumini. VRB pakub ka kõrget energiatõhusust (suurtes paigaldistes <90%), madalaid kulusid suurte salvestusvõimaluste jaoks, olemasolevate süsteemide uuendatavust ja pikka tööiga. Võimalikud piirangud hõlmavad vanaadiumipõhiste elektrolüütide suhteliselt kõrgeid kapitalikulusid ning ioonivahetusmembraani kulusid ja piiratud kasutusiga.
Postitusaeg: 31. mai-2021