סוללת Vanadium Redox Flow
סוללות משניות - סקירה כללית של מערכות זרימה
מאת MJ Watt-Smith, ... FC Walsh, באנציקלופדיה של מקורות כוח אלקטרוכימיים
הונדיום-סוללת זרימת חיזור ונדיום (VRB)היה חלוץ בעיקר על ידי M. Skyllas-Kazacos ועמיתיו לעבודה בשנת 1983 באוניברסיטת ניו סאות' ויילס, אוסטרליה. הטכנולוגיה מפותחת כעת על ידי מספר ארגונים כולל E-Fuel Technology Ltd בבריטניה ו-VRB Power Systems Inc. בקנדה. תכונה מיוחדת של VRB היא שהוא משתמש באותו יסוד כימי בשני ההאנודה והאלקטרוליטים הקתודיים. ה-VRB מנצל את ארבעת מצבי החמצון של ונדיום, ובאופן אידיאלי יש זוג חיזור אחד של ונדיום בכל חצי תא. הזוגות V(II)–(III) ו-V(IV)–(V) משמשים בחצאי התאים השליליים והחיוביים, בהתאמה. בדרך כלל, האלקטרוליט התומך הוא חומצה גופרתית (~2-4 מול dm-3) וריכוז הונדיום הוא בטווח של 1-2 מול dm-3.
תגובות המטען-פריקה ב-VRB מוצגות בתגובות [I]-[III]. במהלך הפעולה, מתח המעגל הפתוח הוא בדרך כלל 1.4 וולט ב-50% מצב טעינה ו-1.6 וולט ב-100% מצב טעינה. האלקטרודות המשמשות ב-VRBs הן בדרך כלללבד פחמןאו צורות נקבוביות ותלת מימדיות אחרות של פחמן. סוללות בעלות הספק נמוך יותר השתמשו באלקטרודות מרוכבות מפחמן-פולימר.
יתרון עיקרי של VRB הוא שהשימוש באותו אלמנט בשני חצאי התאים עוזר למנוע בעיות הקשורות לזיהום צולב של שני האלקטרוליטים של חצי תאים במהלך שימוש ארוך טווח. לאלקטרוליט יש אורך חיים ארוך ובעיות סילוק הפסולת ממוזערות. ה-VRB מציע גם יעילות אנרגטית גבוהה (<90% במתקנים גדולים), עלות נמוכה עבור יכולות אחסון גדולות, יכולת שדרוג של מערכות קיימות וחיי מחזור ארוכים. מגבלות אפשריות כוללות את עלות ההון הגבוהה יחסית של אלקטרוליטים מבוססי ונדיום יחד עם העלות ואורך החיים המוגבל של ממברנת חילופי היונים.
זמן פרסום: 31 במאי 2021