Batería de flujo redox de vanadio - BATERÍAS SECUNDARIAS - SISTEMAS DE FLUJO | Descripción general

Batería de flujo redox de vanadio

BATERÍAS SECUNDARIAS – SISTEMAS DE FLUJO Descripción general

de MJ Watt-Smith, … FC Walsh, en Enciclopedia de fuentes de energía electroquímicas

El vanadio–batería de flujo redox de vanadio (VRB)Fue desarrollada en gran medida por M. Skyllas-Kazacos y sus colaboradores en 1983 en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia. La tecnología ahora está siendo desarrollada por varias organizaciones, incluyendo E-Fuel Technology Ltd en el Reino Unido y VRB Power Systems Inc. en Canadá. Una característica particular del VRB es que emplea el mismo elemento químico en amboselectrolitos del ánodo y del cátodoLa batería de flujo redox de vanadio (VRB) utiliza los cuatro estados de oxidación del vanadio, y lo ideal es que haya un par redox de vanadio en cada semicelda. Los pares V(II)–(III) y V(IV)–(V) se utilizan en las semiceldas negativa y positiva, respectivamente. Normalmente, el electrolito de soporte es ácido sulfúrico (∼2–4 mol dm−3) y la concentración de vanadio se encuentra en el rango de 1–2 mol dm−3.

Las reacciones de carga y descarga en la batería de flujo redox de vanadio (VRB) se muestran en las reacciones [I]–[III]. Durante el funcionamiento, la tensión en circuito abierto suele ser de 1,4 V con un estado de carga del 50 % y de 1,6 V con un estado de carga del 100 %. Los electrodos utilizados en las VRB suelen serfieltros de carbonoo otras formas porosas y tridimensionales de carbono. Las baterías de menor potencia han empleado electrodos compuestos de carbono y polímero.

Una de las principales ventajas de la batería de flujo redox de vanadio (VRB) es que el uso del mismo elemento en ambas semiceldas ayuda a evitar problemas relacionados con la contaminación cruzada de los electrolitos durante su uso prolongado. El electrolito tiene una larga vida útil y se minimizan los problemas de eliminación de residuos. La VRB también ofrece una alta eficiencia energética (<90 % en grandes instalaciones), un bajo costo para grandes capacidades de almacenamiento, la posibilidad de actualizar sistemas existentes y una larga vida útil. Entre las posibles limitaciones se incluyen el costo de capital relativamente alto de los electrolitos a base de vanadio, junto con el costo y la vida útil limitada de la membrana de intercambio iónico.