แบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์โฟล-แบตเตอรี่สำรอง – ระบบการไหล | ภาพรวม

แบตเตอรี่วานาเดียมรีดอกซ์โฟลว์

แบตเตอรี่รอง – ภาพรวมระบบการไหล

จาก MJ Watt-Smith, … FC Walsh ใน Encyclopedia of Electrochemical Power Sources

วาเนเดียม–แบตเตอรี่ไหลวานาเดียมรีดอกซ์ (VRB)เป็นผู้บุกเบิกส่วนใหญ่โดย M. Skyllas-Kazacos และเพื่อนร่วมงานในปี 1983 ที่มหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ขณะนี้เทคโนโลยีดังกล่าวกำลังได้รับการพัฒนาโดยหลายองค์กร รวมถึง E-Fuel Technology Ltd ในสหราชอาณาจักร และ VRB Power Systems Inc. ในแคนาดา คุณลักษณะเฉพาะของ VRB คือใช้องค์ประกอบทางเคมีเดียวกันในทั้งสองแอโนดและอิเล็กโทรไลต์แคโทด- VRB ใช้วานาเดียมที่มีสถานะออกซิเดชันสี่สถานะ และโดยหลักการแล้วจะมีวานาเดียมรีดอกซ์หนึ่งคู่ในแต่ละครึ่งเซลล์ คู่ V(II)–(III) และ V(IV)–(V) ถูกใช้ในครึ่งเซลล์เชิงลบและบวกตามลำดับ โดยทั่วไป อิเล็กโทรไลต์รองรับคือกรดซัลฟิวริก (∼2–4 โมล dm−3) และความเข้มข้นของวานาเดียมอยู่ในช่วง 1–2 โมล dm−3

ปฏิกิริยาประจุ-คายประจุใน VRB จะแสดงเป็นปฏิกิริยา [I]–[III] ในระหว่างการทำงาน แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดโดยทั่วไปคือ 1.4 V ที่สถานะการชาร์จ 50% และ 1.6 V ที่สถานะการชาร์จ 100% อิเล็กโทรดที่ใช้ใน VRB มักจะเป็นสักหลาดคาร์บอนหรือคาร์บอนสามมิติที่มีรูพรุนอื่นๆ แบตเตอรี่ที่มีกำลังไฟต่ำกว่าต้องใช้อิเล็กโทรดคอมโพสิตคาร์บอน-โพลีเมอร์

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ VRB คือการใช้องค์ประกอบเดียวกันในครึ่งเซลล์ทั้งสองช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการปนเปื้อนข้ามของอิเล็กโทรไลต์แบบครึ่งเซลล์ทั้งสองในระหว่างการใช้งานในระยะยาว อิเล็กโทรไลต์มีอายุการใช้งานยาวนานและปัญหาการกำจัดของเสียก็ลดลง VRB ยังนำเสนอประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง (<90% ในการติดตั้งขนาดใหญ่) ต้นทุนต่ำสำหรับความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ความสามารถในการอัปเกรดระบบที่มีอยู่ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ข้อจำกัดที่เป็นไปได้ ได้แก่ ต้นทุนเงินทุนที่ค่อนข้างสูงของอิเล็กโทรไลต์ที่มีส่วนประกอบของวาเนเดียม ร่วมกับต้นทุนและอายุการใช้งานที่จำกัดของเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน