바나듐 레독스 흐름 배터리
이차 전지 – 플로우 시스템 개요
MJ Watt-Smith, … FC Walsh, 전기화학 전원 백과사전에서 발췌
바나듐 –바나듐 레독스 흐름 전지(VRB)VRB(전자 연료 전지) 기술은 1983년 호주 뉴사우스웨일스 대학교의 M. 스카일라스-카자코스와 그의 동료들에 의해 개척되었습니다. 현재 이 기술은 영국의 E-Fuel Technology Ltd와 캐나다의 VRB Power Systems Inc.를 포함한 여러 기관에서 개발되고 있습니다. VRB의 특징은 연료와 전기자 모두에 동일한 화학 원소를 사용한다는 점입니다.양극 및 음극 전해질VRB는 바나듐의 네 가지 산화 상태를 활용하며, 이상적으로는 각 반쪽 전지에 하나의 바나듐 산화환원 쌍이 존재합니다. V(II)–(III) 쌍과 V(IV)–(V) 쌍은 각각 음극 및 양극 반쪽 전지에 사용됩니다. 일반적으로 지지 전해질은 황산(∼2–4 mol dm−3)이며, 바나듐 농도는 1–2 mol dm−3 범위입니다.
VRB의 충방전 반응은 반응식 [I]~[III]에 나타나 있다. 작동 중 개방 회로 전압은 일반적으로 50% 충전 상태에서 1.4V, 100% 충전 상태에서 1.6V이다. VRB에 사용되는 전극은 일반적으로탄소 펠트또는 다른 다공성 3차원 형태의 탄소. 저전력 배터리에는 탄소-폴리머 복합 전극이 사용되어 왔다.
VRB의 주요 장점은 양쪽 반쪽 전지에 동일한 원소를 사용함으로써 장기간 사용 시 두 전지 전해질 간의 교차 오염 문제를 방지할 수 있다는 점입니다. 전해질의 수명이 길고 폐기물 처리 문제도 최소화됩니다. 또한 VRB는 높은 에너지 효율(대규모 설비 기준 90% 이상), 대용량 저장 용량에 대한 저렴한 비용, 기존 시스템의 업그레이드 가능성, 그리고 긴 수명 주기를 제공합니다. 잠재적인 한계점으로는 바나듐 기반 전해질의 상대적으로 높은 초기 투자 비용과 이온 교환막의 비용 및 제한된 수명을 들 수 있습니다.
게시일: 2021년 5월 31일