वैनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी, पूरा नाम वैनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी (VRB), एक प्रकार की रेडॉक्स बैटरी है जिसमें सक्रिय पदार्थ तरल अवस्था में घूमते हैं। आयरन-क्रोमियम रेडॉक्स बैटरियां 1960 के दशक से ही मौजूद हैं, लेकिन वैनेडियम रेडॉक्स बैटरियों का प्रस्ताव 1985 में ऑस्ट्रेलिया के न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय में मारिया काकोस द्वारा दिया गया था, और दो दशकों से अधिक के शोध और विकास के बाद, यह तकनीक परिपक्वता के कगार पर है। जापान में, पीक रेगुलेटिंग पावर स्टेशनों और पवन ऊर्जा भंडारण के लिए फिक्स्ड-टाइप (ईवी के विपरीत) वैनेडियम बैटरियां तेजी से विकसित हो रही हैं, और उच्च-शक्ति वैनेडियम बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को उपयोग में लाया गया है और उनका व्यावसायीकरण किया गया है।
की विद्युत ऊर्जावैनेडियम बैटरीविभिन्न संयोजकता अवस्थाओं के वैनेडियम आयनों के सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट में रासायनिक ऊर्जा के रूप में संग्रहित किया जाता है, औरइलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोलिकबाहरी पंप द्वारा बैटरी के ढेर में दबाव डाला जाता है। यांत्रिक शक्ति की क्रिया के तहत, इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोलिक दबाव विभिन्न तरल भंडारण टैंकों और आधी बैटरी के बंद लूप में घूमता है। प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली का उपयोग बैटरी पैक के डायाफ्राम के रूप में किया जाता है, और इलेक्ट्रोलाइट समाधान इलेक्ट्रोड सतह के समानांतर बहता है और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। समाधान में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को डबल इलेक्ट्रोड प्लेटों के माध्यम से वर्तमान को इकट्ठा और संचालित करके विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। यह प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया प्रक्रिया वैनेडियम बैटरी को आसानी से चार्ज, डिस्चार्ज और रिचार्ज करने में सक्षम बनाती है। सकारात्मक इलेक्ट्रोलाइट में V(Ⅴ) और V(Ⅳ) आयनिक घोल होता है, नकारात्मक इलेक्ट्रोलाइट में V(Ⅲ) और V(Ⅱ) आयनिक घोल होता है V(Ⅴ) और V(Ⅳ) आयन अम्लीय घोल में क्रमशः VO2+ आयन और VO2+ आयन के रूप में मौजूद होते हैं, इसलिए वैनेडियम बैटरी की सकारात्मक और नकारात्मक प्रतिक्रियाओं को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:
चार्जिंग के दौरान सकारात्मक इलेक्ट्रोड: VO2++H2O→VO2++2H++e-
चार्ज करते समय ऋणात्मक इलेक्ट्रोड: V3++ e-→V2+
डिस्चार्ज एनोड: VO2++2H++e-→VO2++H2O
डिस्चार्ज नेगेटिव इलेक्ट्रोड: V2+→V3++ e-
ऊर्जा भंडारण प्रणाली के रूप में उपयोग किया जाता है,वैनेडियम बैटरीनिम्नलिखित विशेषताएं हैं
1, बैटरी की आउटपुट शक्ति बैटरी ढेर के आकार पर निर्भर करती है, ऊर्जा भंडारण क्षमता इलेक्ट्रोलाइट भंडारण और एकाग्रता पर निर्भर करती है, इसलिए इसका डिज़ाइन बहुत लचीला है, जब आउटपुट पावर निश्चित होती है, ऊर्जा भंडारण क्षमता बढ़ाने के लिए, जब तक इलेक्ट्रोलाइट भंडारण टैंक की मात्रा में वृद्धि या इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता में सुधार होता है;
2, वैनेडियम बैटरी का सक्रिय पदार्थ तरल में मौजूद है, इलेक्ट्रोलाइट आयन केवल एक हैवैनेडियम आयन, इसलिए चार्ज करने और डिस्चार्ज करने पर अन्य बैटरी का कोई चरण परिवर्तन नहीं होता है, बैटरी का लंबा सेवा जीवन होता है;
3, चार्ज, निर्वहन प्रदर्शन अच्छा है, बैटरी को नुकसान पहुँचाए बिना गहरी निर्वहन किया जा सकता है;
4. कम स्व-निर्वहन, जब सिस्टम बंद मोड में होता है, तो टैंक में इलेक्ट्रोलाइट में कोई स्व-निर्वहन घटना नहीं होती है;
5, वैनेडियम बैटरी स्थान स्वतंत्रता, प्रणाली पूरी तरह से स्वचालित बंद संचालन, कोई प्रदूषण, सरल रखरखाव, कम संचालन लागत हो सकती है;
6, बैटरी प्रणाली में कोई संभावित विस्फोट या आग का खतरा नहीं है, उच्च सुरक्षा;
7, बैटरी भागों ज्यादातर सस्ते कार्बन सामग्री, इंजीनियरिंग प्लास्टिक हैं, सामग्री स्रोत समृद्ध हैं, रीसायकल करने में आसान हैं, इलेक्ट्रोड उत्प्रेरक के रूप में कीमती धातुओं की जरूरत नहीं है;
8, उच्च ऊर्जा दक्षता, 75% ~ 80% तक, बहुत उच्च लागत प्रदर्शन;
9. तेज स्टार्टअप गति, यदि रिएक्टर इलेक्ट्रोलाइट से भरा है, तो इसे 2 मिनट के भीतर शुरू किया जा सकता है, और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग स्टेट स्विच को ऑपरेशन के दौरान केवल 0.02s की आवश्यकता होती है।
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