Vanádium-redox áramlási akkumulátor
MÁSODLAGOS AKKUMULÁTOROK – FLOW SYSTEMS Áttekintés
MJ Watt-Smith-től, … FC Walsh-tól, az Elektrokémiai Áramforrások Enciklopédiájában
A vanádium-vanádium-redox áramlási akkumulátor (VRB)nagyrészt M. Skyllas-Kazacos és munkatársai fejlesztették ki 1983-ban az ausztráliai Új-Dél-Walesi Egyetemen. A technológiát jelenleg több szervezet is fejleszti, köztük az Egyesült Királyságban működő E-Fuel Technology Ltd. és a kanadai VRB Power Systems Inc. A VRB egyik különlegessége, hogy ugyanazt a kémiai elemet használja mindkétanód és katód elektrolitokA VRB a vanádium négy oxidációs állapotát használja ki, és ideális esetben minden félcellában egy vanádium redox pár található. A negatív, illetve a pozitív félcellákban a V(II)–(III) és a V(IV)–(V) párokat használják. A vivőelektrolit jellemzően kénsav (∼2–4 mol dm−3), a vanádiumkoncentráció pedig 1–2 mol dm−3 tartományban van.
A VRB-ben lejátszódó töltés-kisülés reakciókat az [I]–[III] reakciókban mutatjuk be. Működés közben a nyitott áramkör feszültsége jellemzően 1,4 V 50%-os töltöttségi állapotban és 1,6 V 100%-os töltöttségi állapotban. A VRB-kben használt elektródák általábanszénfilcekvagy más porózus, háromdimenziós szénformák. Az alacsonyabb teljesítményű akkumulátorokban szén-polimer kompozit elektródákat alkalmaztak.
A VRB egyik fő előnye, hogy ugyanazon elem használata mindkét félcellában segít elkerülni a két félcellás elektrolit keresztszennyeződésével járó problémákat hosszú távú használat során. Az elektrolit hosszú élettartamú, és a hulladékkezelési problémák minimalizálódnak. A VRB emellett magas energiahatékonyságot (<90% nagyméretű berendezéseknél), alacsony költségeket biztosít a nagy tárolási kapacitások érdekében, a meglévő rendszerek frissíthetőségét és hosszú ciklusidőt kínál. A lehetséges korlátozások közé tartozik a vanádiumalapú elektrolitok viszonylag magas tőkeköltsége, valamint az ioncserélő membrán költsége és korlátozott élettartama.
Közzététel ideje: 2021. május 31.