Vanadium Redox Flow-batteri
SEKUNDÆRE BATTERIER – FLOWSYSTEMER Oversikt
fra MJ Watt-Smith, … FC Walsh, i Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanadium-vanadium redox flow batteri (VRB)ble i stor grad utviklet av M. Skyllas-Kazacos og medarbeidere i 1983 ved University of New South Wales, Australia. Teknologien utvikles nå av flere organisasjoner, inkludert E-Fuel Technology Ltd i Storbritannia og VRB Power Systems Inc. i Canada. En spesiell egenskap ved VRB er at den bruker det samme kjemiske elementet i beggeanode og katodeelektrolyttene. VRB bruker de fire oksidasjonstilstandene til vanadium, og ideelt sett er det ett redokspar vanadium i hver halvcelle. V(II)–(III)- og V(IV)–(V)-parene brukes i henholdsvis de negative og positive halvcellene. Typisk er den støttende elektrolytten svovelsyre (-2–4 mol dm−3) og vanadiumkonsentrasjonen er i området 1–2 mol dm−3.
Ladnings-utladningsreaksjonene i VRB er vist i reaksjonene [I]–[III]. Under drift er åpen kretsspenning typisk 1,4 V ved 50 % ladetilstand og 1,6 V ved 100 % ladetilstand. Elektrodene som brukes i VRB-er er vanligviskarbonfilteller andre porøse, tredimensjonale former for karbon. Batterier med lavere effekt har brukt karbon-polymer komposittelektroder.
En stor fordel med VRB er at bruken av samme element i begge halvcellene bidrar til å unngå problemer forbundet med krysskontaminering av de to halvcelleelektrolyttene under langvarig bruk. Elektrolytten har lang levetid og problemer med avfallshåndtering minimeres. VRB tilbyr også høy energieffektivitet (<90 % i store installasjoner), lave kostnader for store lagringsmuligheter, oppgraderingsmuligheter for eksisterende systemer og lang levetid. Mulige begrensninger inkluderer de relativt høye kapitalkostnadene til vanadiumbaserte elektrolytter sammen med kostnaden og begrenset levetid for ionebyttermembranen.
Innleggstid: 31. mai 2021