Vanadium Redox Flow baterija-SEKUNDARNE BATERIJE – PROTOČNI SISTEMI |Pregled

Vanadium Redox Flow baterija

SEKUNDARNE BATERIJE – PROTOČNI SISTEMI Pregled

od MJ Watt-Smith, … FC Walsh, u Enciklopediji elektrohemijskih izvora energije

Vanadijum-vanadijeva redoks baterija (VRB)bio je u velikoj mjeri pionir od strane M. Skyllas-Kazacosa i saradnika 1983. godine na Univerzitetu Novog Južnog Walesa, Australija.Tehnologiju sada razvija nekoliko organizacija uključujući E-Fuel Technology Ltd u Ujedinjenom Kraljevstvu i VRB Power Systems Inc. u Kanadi.Posebna karakteristika VRB-a je da koristi isti hemijski element u obaanoda i katodni elektroliti.VRB koristi četiri oksidaciona stanja vanadijuma, a idealno bi bilo da postoji jedan redoks par vanadijuma u svakoj polućeliji.Parovi V(II)–(III) i V(IV)–(V) se koriste u negativnim i pozitivnim polućelijama, respektivno.Tipično, prateći elektrolit je sumporna kiselina (∼2–4 mol dm−3), a koncentracija vanadijuma je u rasponu od 1–2 mol dm−3.

Reakcije naelektrisanja i pražnjenja u VRB-u prikazane su u reakcijama [I]–[III].Tokom rada, napon otvorenog kola je tipično 1,4 V pri 50% napunjenosti i 1,6 V pri 100% napunjenosti.Elektrode koje se koriste u VRB-ima su običnokarbonski filcili druge porozne, trodimenzionalne forme ugljika.Baterije manje snage imaju ugljični polimer kompozitne elektrode.

Glavna prednost VRB-a je da upotreba istog elementa u obe polućelije pomaže da se izbegnu problemi povezani sa unakrsnom kontaminacijom dva polućelija elektrolita tokom dugotrajne upotrebe.Elektrolit ima dug životni vek i problemi sa odlaganjem otpada su minimizirani.VRB takođe nudi visoku energetsku efikasnost (<90% u velikim instalacijama), niske troškove za velike kapacitete skladištenja, mogućnost nadogradnje postojećih sistema i dug životni vek.Moguća ograničenja uključuju relativno visoku kapitalnu cijenu elektrolita na bazi vanadijuma zajedno sa troškovima i ograničenim vijekom trajanja membrane za izmjenu jona.