Ванадієво-відновна проточна батарея
ВТОРИННІ БАТАРЕЇ – ПРОТОКОВІ СИСТЕМИ Огляд
від MJ Watt-Smith, … FC Walsh, в Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
ванадій –ванадієво-відновна проточна батарея (VRB)був значною мірою започаткований М. Скілласом-Казакосом та його колегами в 1983 році в Університеті Нового Південного Уельсу, Австралія. Зараз ця технологія розробляється кількома організаціями, включаючи E-Fuel Technology Ltd у Великобританії та VRB Power Systems Inc. у Канаді. Особливістю VRB є те, що він використовує той самий хімічний елемент в обоханод і катод електроліти. VRB використовує чотири ступені окислення ванадію, і в ідеалі в кожній напівелементі є одна редокс-пара ванадію. Пари V(II)–(III) і V(IV)–(V) використовуються в негативних і позитивних напівкомірках відповідно. Як правило, опорним електролітом є сірчана кислота (~2–4 моль дм−3), а концентрація ванадію знаходиться в діапазоні 1–2 моль дм−3.
Зарядно-розрядні реакції в VRB показані в реакціях [I]–[III]. Під час роботи напруга холостого ходу зазвичай становить 1,4 В при 50% заряді та 1,6 В при 100% заряді. Електроди, які використовуються в VRB, зазвичайкарбонові повстіабо інші пористі, тривимірні форми вуглецю. Акумуляторні батареї меншої потужності мають вуглецево-полімерні композитні електроди.
Основною перевагою VRB є те, що використання одного елемента в обох напівелементах допомагає уникнути проблем, пов’язаних із перехресним забрудненням електролітів двох напівелементів під час тривалого використання. Електроліт має тривалий термін служби, а проблеми з утилізацією зведені до мінімуму. VRB також пропонує високу енергоефективність (<90% у великих установках), низьку вартість для великих можливостей зберігання, можливість оновлення існуючих систем і тривалий термін служби. Можливі обмеження включають відносно високі капітальні витрати на електроліти на основі ванадію разом із вартістю та обмеженим терміном служби іонообмінної мембрани.
Час публікації: 31 травня 2021 р