סוללת זרימה ונדיום חיזור - סוללות משניות - מערכות זרימה | סקירה כללית

סוללת זרימה של ונדיום חיזור

סוללות משניות – סקירה כללית של FLOW SYSTEMS

מאת MJ Watt-Smith, ... FC Walsh, באנציקלופדיה של מקורות כוח אלקטרוכימיים

הונדיום–סוללת זרימה ונדיום חיזור (VRB)פותחה במידה רבה על ידי מ. סקילס-קזקוס ועמיתיו בשנת 1983 באוניברסיטת ניו סאות' ויילס, אוסטרליה. הטכנולוגיה מפותחת כעת על ידי מספר ארגונים, כולל E-Fuel Technology Ltd בבריטניה ו-VRB Power Systems Inc. בקנדה. מאפיין מיוחד של VRB הוא שהוא משתמש באותו יסוד כימי בשניהם.אלקטרוליטים של האנודה והקתודהה-VRB משתמש בארבעת מצבי החמצון של ונדיום, ובאופן אידיאלי יש זוג חמצון-חיזור אחד של ונדיום בכל חצי תא. זוגות V(II)–(III) ו-V(IV)–(V) משמשים בחצי התאים השליליים והחיוביים, בהתאמה. בדרך כלל, האלקטרוליט התומך הוא חומצה גופרתית (כ-2–4 מול dm⁻³) וריכוז הונדיום הוא בטווח של 1–2 מול dm⁻³.

תגובות הטעינה-פריקה ב-VRB מוצגות בתגובות [I]-[III]. במהלך הפעולה, מתח המעגל הפתוח הוא בדרך כלל 1.4 וולט במצב טעינה של 50% ו-1.6 וולט במצב טעינה של 100%. האלקטרודות המשמשות ב-VRB הן בדרך כלללבד פחמןאו צורות נקבוביות תלת-ממדיות אחרות של פחמן. סוללות בעלות הספק נמוך יותר השתמשו באלקטרודות מרוכבות של פחמן-פולימר.

יתרון עיקרי של קרום חילוף היונים (VRB) הוא שהשימוש באותו רכיב בשני חצאי התאים מסייע במניעת בעיות הקשורות לזיהום צולב של שני האלקטרוליטים של חצאי התאים במהלך שימוש ארוך טווח. לאלקטרוליט אורך חיים ארוך ובעיות סילוק פסולת ממוזערות. ה-VRB מציע גם יעילות אנרגטית גבוהה (<90% במתקנים גדולים), עלות נמוכה עבור יכולות אחסון גדולות, שדרוג של מערכות קיימות וחיי מחזור חיים ארוכים. מגבלות אפשריות כוללות את עלות ההון הגבוהה יחסית של אלקטרוליטים מבוססי ונדיום יחד עם העלות ואורך החיים המוגבלים של קרום חילוף היונים.