Ванадий тотығу-тотықсыздану ағыны батареясы
ҚОСЫМША БАТАРЕЯЛАР – FLOW ЖҮЙЕЛЕРІНЕ ШОЛУ
М.Дж. Уотт-Смиттен, ... Ф.К. Уолштан, Электрохимиялық қуат көздері энциклопедиясынан
Ванадий –ванадий тотығу-тотықсыздану ағынды батареясы (VRB)негізінен 1983 жылы Австралияның Жаңа Оңтүстік Уэльс университетінде М. Скиллас-Казакос және оның әріптестері алғаш рет енгізді. Қазіргі уақытта бұл технологияны Ұлыбританиядағы E-Fuel Technology Ltd және Канададағы VRB Power Systems Inc. сияқты бірнеше ұйымдар әзірлеуде. VRB-ның ерекшелігі - оның екі құрылғыда да бірдей химиялық элементті қолдануы.анод және катод электролиттеріVRB ванадийдің төрт тотығу күйін пайдаланады және ең дұрысы әрбір жартылай ұяшықта бір ванадийдің тотығу-тотықсыздану жұбы болуы керек. V(II)–(III) және V(IV)–(V) жұптары тиісінше теріс және оң жартылай ұяшықтарда қолданылады. Әдетте, қолдаушы электролит күкірт қышқылы (∼2–4 моль дм−3) болып табылады, ал ванадий концентрациясы 1–2 моль дм−3 диапазонында болады.
VRB-дағы зарядтау-разрядтау реакциялары [I]–[III] реакцияларында көрсетілген. Жұмыс кезінде ашық тізбек кернеуі әдетте 50% заряд күйінде 1,4 В және 100% заряд күйінде 1,6 В болады. VRB-ларда қолданылатын электродтар әдетте...көміртекті киіздернемесе көміртектің басқа кеуекті, үш өлшемді түрлері. Төмен қуатты батареяларда көміртек-полимерлі композиттік электродтар қолданылған.
VRB-ның басты артықшылығы - екі жартылай ұяшықта да бірдей элементті пайдалану ұзақ мерзімді пайдалану кезінде екі жартылай ұяшық электролиттерінің айқаспалы ластануымен байланысты мәселелерді болдырмауға көмектеседі. Электролиттің қызмет ету мерзімі ұзақ және қалдықтарды жою мәселелері азаяды. VRB сонымен қатар жоғары энергия тиімділігін (ірі қондырғыларда <90%), үлкен сақтау мүмкіндіктері үшін төмен бағаны, қолданыстағы жүйелерді жаңарту мүмкіндігін және ұзақ циклді қызмет ету мерзімін ұсынады. Мүмкін болатын шектеулерге ванадий негізіндегі электролиттердің салыстырмалы түрде жоғары капиталдық құны, сондай-ақ ион алмасу мембранасының құны мен шектеулі қызмет ету мерзімі жатады.
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 31 мамыр