وانادیوم ردوکس جریان باتری-باتری های ثانویه – سیستم های جریان | نمای کلی

باتری جریان ردوکس وانادیوم

باتری های ثانویه - بررسی اجمالی سیستم های جریان

از MJ Watt-Smith، … FC Walsh، در دایره المعارف منابع برق الکتروشیمیایی

وانادیوم –باتری جریان ردوکس وانادیوم (VRB)تا حد زیادی توسط M. Skyllas-Kazacos و همکارانش در سال 1983 در دانشگاه نیو ساوت ولز استرالیا پیشگام شد. این فناوری اکنون توسط چندین سازمان از جمله E-Fuel Technology Ltd در بریتانیا و VRB Power Systems Inc. در کانادا در حال توسعه است. ویژگی خاص VRB این است که از یک عنصر شیمیایی در هر دو استفاده می کندآند و الکترولیت های کاتد. VRB از چهار حالت اکسیداسیون وانادیوم استفاده می کند و در حالت ایده آل یک زوج ردوکس وانادیوم در هر نیم سلول وجود دارد. زوج های V(II)-(III) و V(IV)-(V) به ترتیب در نیم سلول های منفی و مثبت استفاده می شوند. به طور معمول، الکترولیت پشتیبان اسید سولفوریک (~2-4 mol dm-3) و غلظت وانادیم در محدوده 1-2 mol dm-3 است.

واکنش های بار- تخلیه در VRB در واکنش های [I]-[III] نشان داده شده است. در حین کار، ولتاژ مدار باز معمولاً 1.4 ولت در حالت شارژ 50 درصد و 1.6 ولت در حالت 100 درصد شارژ است. الکترودهای مورد استفاده در VRB ها معمولاً هستندنمدهای کربنییا دیگر اشکال متخلخل و سه بعدی کربن. باتری‌های کم‌توان از الکترودهای کامپوزیت کربن-پلیمر استفاده می‌کنند.

مزیت اصلی VRB این است که استفاده از یک عنصر در هر دو نیم سلول به جلوگیری از مشکلات مرتبط با آلودگی متقابل دو الکترولیت نیمه سلولی در طول استفاده طولانی مدت کمک می کند. الکترولیت عمر طولانی دارد و مشکلات دفع زباله به حداقل می رسد. VRB همچنین بهره وری انرژی بالا (<90٪ در تاسیسات بزرگ)، هزینه کم برای قابلیت های ذخیره سازی بزرگ، قابلیت ارتقاء سیستم های موجود و عمر چرخه طولانی را ارائه می دهد. محدودیت‌های احتمالی شامل هزینه سرمایه نسبتاً بالای الکترولیت‌های مبتنی بر وانادیوم همراه با هزینه و طول عمر محدود غشای تبادل یونی است.