Vanadiini-redox-virtausakku
TOISSIJAISET AKUT – FLOW SYSTEMS -yleiskatsaus
MJ Watt-Smithiltä, … FC Walshilta, teoksessa Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanadiini–vanadiini-redox-virtausakku (VRB)oli M. Skyllas-Kazacosin ja hänen työtovereidensa uranuurtaja vuonna 1983 New South Walesin yliopistossa Australiassa. Teknologiaa kehittävät nyt useat organisaatiot, mukaan lukien E-Fuel Technology Ltd Isossa-Britanniassa ja VRB Power Systems Inc. Kanadassa. VRB:n erityispiirre on, että siinä käytetään samaa kemiallista alkuainetta sekäanodi ja katodielektrolyytitVRB hyödyntää vanadiinin neljää hapetusastetta, ja ihanteellisessa tapauksessa kussakin puolikennossa on yksi vanadiinin redox-pari. Negatiivisissa ja positiivisissa puolikennoissa käytetään V(II)–(III)- ja V(IV)–(V)-pareja. Tyypillisesti tukielektrolyytti on rikkihappo (∼2–4 mol dm−3) ja vanadiinin pitoisuus on välillä 1–2 mol dm−3.
VRB:n varaus-purkausreaktiot on esitetty reaktioissa [I]–[III]. Käytön aikana avoimen piirin jännite on tyypillisesti 1,4 V 50 %:n varaustilassa ja 1,6 V 100 %:n varaustilassa. VRB:issä käytetyt elektrodit ovat yleensähiilihuovattai muita huokoisia, kolmiulotteisia hiilen muotoja. Pienemmän tehon paristoissa on käytetty hiili-polymeerikomposiittielektrodeja.
VRB:n merkittävä etu on, että saman elementin käyttö molemmissa puolikennoissa auttaa välttämään kahden puolikennon elektrolyytin ristikontaminaatioon liittyviä ongelmia pitkäaikaisen käytön aikana. Elektrolyytillä on pitkä käyttöikä ja jätteenkäsittelyongelmat minimoituvat. VRB tarjoaa myös korkean energiatehokkuuden (<90 % suurissa asennuksissa), alhaiset kustannukset suurille varastointikapasiteeteille, olemassa olevien järjestelmien päivitettävyyden ja pitkän käyttöiän. Mahdollisia rajoituksia ovat vanadiinipohjaisten elektrolyyttien suhteellisen korkeat pääomakustannukset sekä ioninvaihtokalvon kustannukset ja rajallinen käyttöikä.
Julkaisun aika: 31.5.2021