バナジウムレドックスフロー電池
二次電池 – フローシステムの概要
MJ Watt-Smith、…FC Walsh、電気化学電源百科事典より
バナジウム –バナジウムレドックスフロー電池（VRB）は、1983 年にオーストラリアのニューサウスウェールズ大学で M. Skyllas-Kazacos とその同僚によって主に開拓されました。この技術は現在、英国の E-Fuel Technology Ltd やカナダの VRB Power Systems Inc. を含むいくつかの組織によって開発されています。VRB の特別な特徴は、両方で同じ化学元素を使用していることです。アノードとカソードの電解質。VRB はバナジウムの 4 つの酸化状態を利用しており、理想的には各半電池にバナジウムの 1 つの酸化還元対が存在します。V(II)-(III) および V(IV)-(V) のカップルは、それぞれ負のハーフセルと正のハーフセルで使用されます。通常、支持電解質は硫酸 (約 2 ～ 4 mol dm-3) で、バナジウム濃度は 1 ～ 2 mol dm-3 の範囲です。
VRB における充放電反応を反応 [I] ～ [III] に示します。動作中の開回路電圧は、通常、50% の充電状態で 1.4 V、100% の充電状態で 1.6 V です。VRB で使用される電極は通常、カーボンフェルトまたは他の多孔質の三次元形態の炭素。低出力のバッテリーにはカーボンポリマー複合電極が採用されています。
VRB の主な利点は、両方の半電池に同じ元素を使用することで、長期使用中の 2 つの半電池電解質の相互汚染に関連する問題を回避できることです。電解液の寿命は長く、廃棄物処理の問題は最小限に抑えられます。VRB はまた、高いエネルギー効率 (大規模設備では 90% 未満)、大容量ストレージ機能に対する低コスト、既存システムのアップグレード可能性、および長いサイクル寿命を提供します。考えられる制限としては、バナジウムベースの電解質の資本コストが比較的高いこと、およびイオン交換膜のコストと限られた寿命が挙げられます。
投稿時間: 2021 年 5 月 31 日