Vanadium Redox Flow -akku
TOISIJAISET AKUT – VIRTAUSJÄRJESTELMÄT Yleiskatsaus
MJ Watt-Smith, … FC Walsh, Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanadiini -vanadiini-redox-virtausakku (VRB)M. Skyllas-Kazacos ja työtoverit olivat suurelta osin edelläkävijöitä vuonna 1983 University of New South Walesissa, Australiassa.Teknologiaa kehittävät nyt useat organisaatiot, mukaan lukien E-Fuel Technology Ltd Iso-Britanniassa ja VRB Power Systems Inc. Kanadassa.VRB:n erityinen piirre on, että se käyttää samaa kemiallista alkuainetta molemmissaanodi ja katodielektrolyytit.VRB hyödyntää vanadiinin neljää hapetustilaa, ja ihanteellisesti jokaisessa puolikennossa on yksi vanadiini-pelkistyspari.V(II)–(III) ja V(IV)–(V)-pareja käytetään vastaavasti negatiivisissa ja positiivisissa puolisoluissa.Tyypillisesti tukielektrolyytti on rikkihappo (~2-4 mol dm-3) ja vanadiinipitoisuus on välillä 1-2 mol dm-3.
Varaus-purkausreaktiot VRB:ssä 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.Teholtaan alhaisemmissa akuissa on käytetty hiili-polymeerikomposiittielektrodeja.
VRB:n suuri etu on, että saman elementin käyttö molemmissa kennon puoliskoissa auttaa välttämään ongelmia, jotka liittyvät kahden kennon puolikkaan elektrolyytin ristikontaminaatioon pitkäaikaisen käytön aikana.Elektrolyytillä on pitkä käyttöikä ja jätehuoltoongelmat ovat minimoituja.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 rajoitettu käyttöikä.
Postitusaika: 31.5.2021