باتری جریان ردوکس وانادیوم
باتریهای ثانویه - سیستمهای جریانی - مرور کلی
از ام. جی. وات-اسمیت، ... اف. سی. والش، در دایرهالمعارف منابع انرژی الکتروشیمیایی
وانادیوم-باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم (VRB)این فناوری عمدتاً توسط M. Skyllas-Kazacos و همکارانش در سال ۱۹۸۳ در دانشگاه نیو ساوت ولز استرالیا ابداع شد. این فناوری اکنون توسط چندین سازمان از جمله E-Fuel Technology Ltd در بریتانیا و VRB Power Systems Inc. در کانادا در حال توسعه است. یکی از ویژگیهای خاص VRB این است که از عنصر شیمیایی یکسانی در هر دو ...الکترولیتهای آند و کاتد. VRB از چهار حالت اکسیداسیون وانادیوم استفاده میکند و در حالت ایدهآل، یک زوج اکسایش-کاهش وانادیوم در هر نیمسلول وجود دارد. زوجهای V(II)–(III) و V(IV)–(V) به ترتیب در نیمسلولهای منفی و مثبت استفاده میشوند. معمولاً الکترولیت پشتیبان، اسید سولفوریک (حدود ۲–۴ مول dm−۳) است و غلظت وانادیوم در محدوده ۱–۲ مول dm−۳ است.
واکنشهای شارژ-دشارژ در VRB در واکنشهای [I]-[III] نشان داده شدهاند. در حین کار، ولتاژ مدار باز معمولاً 1.4 ولت در 50٪ حالت شارژ و 1.6 ولت در 100٪ حالت شارژ است. الکترودهای مورد استفاده در VRBها معمولاًنمدهای کربنییا سایر اشکال متخلخل و سهبعدی کربن. باتریهای با قدرت پایینتر از الکترودهای کامپوزیت کربن-پلیمر استفاده کردهاند.
یکی از مزایای اصلی VRB این است که استفاده از عنصر یکسان در هر دو نیمسلول به جلوگیری از مشکلات مرتبط با آلودگی متقاطع دو الکترولیت نیمسلول در طول استفاده طولانیمدت کمک میکند. الکترولیت طول عمر بالایی دارد و مشکلات دفع زباله به حداقل میرسد. VRB همچنین راندمان انرژی بالا (کمتر از ۹۰٪ در تاسیسات بزرگ)، هزینه کم برای ظرفیتهای ذخیرهسازی بزرگ، قابلیت ارتقاء سیستمهای موجود و طول عمر چرخه طولانی را ارائه میدهد. محدودیتهای احتمالی شامل هزینه اولیه نسبتاً بالای الکترولیتهای مبتنی بر وانادیوم به همراه هزینه و طول عمر محدود غشای تبادل یونی است.
زمان ارسال: ۳۱ مه ۲۰۲۱