Vanadium Redox Flow-batteri
SEKUNDÄRA BATTERIER – FLÖDESSYSTEM Översikt
från MJ Watt-Smith, … FC Walsh, i Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
vanadin-vanadin redox flödesbatteri (VRB)var till stor del pionjär av M. Skyllas-Kazacos och medarbetare 1983 vid University of New South Wales, Australien. Tekniken utvecklas nu av flera organisationer, inklusive E-Fuel Technology Ltd i Storbritannien och VRB Power Systems Inc. i Kanada. En speciell egenskap hos VRB är att den använder samma kemiska element i bådeanoden och katodelektrolyterna. VRB använder de fyra oxidationstillstånden av vanadin, och idealiskt finns det ett redoxpar av vanadin i varje halvcell. V(II)–(III)- och V(IV)–(V)-paren används i de negativa respektive positiva halvcellerna. Typiskt är den stödjande elektrolyten svavelsyra (~2–4 mol dm−3) och vanadinkoncentrationen är i intervallet 1–2 mol dm−3.
Laddnings-urladdningsreaktionerna i VRB visas i reaktionerna [I]–[III]. Under drift är tomgångsspänningen typiskt 1,4 V vid 50 % laddningstillstånd och 1,6 V vid 100 % laddningstillstånd. Elektroderna som används i VRB är vanligtviskolfiltareller andra porösa, tredimensionella former av kol. Batterier med lägre effekt har använt kol-polymerkompositelektroder.
En stor fördel med VRB är att användningen av samma element i båda halvcellerna hjälper till att undvika problem i samband med korskontaminering av de två halvcellselektrolyterna under långvarig användning. Elektrolyten har en lång livslängd och problem med avfallshantering minimeras. VRB erbjuder också hög energieffektivitet (<90 % i stora installationer), låg kostnad för stora lagringsmöjligheter, uppgraderingsbarhet av befintliga system och lång livslängd. Möjliga begränsningar inkluderar den relativt höga kapitalkostnaden för vanadinbaserade elektrolyter tillsammans med kostnaden och begränsad livslängd för jonbytarmembranet.
Posttid: 31 maj 2021