Vanādija redoksa plūsmas akumulators
SEKUNDĀRĀS AKUMULATORI – PLŪSMAS SISTĒMU pārskats
no MJ Vata-Smita, … FC Volša, Elektroķīmisko enerģijas avotu enciklopēdijā
Vanādijs —vanādija redoksplūsmas akumulators (VRB)lielākoties to 1983. gadā Jaundienvidvelsas Universitātē, Austrālijā, izstrādāja M. Skyllas-Kazacos un viņa kolēģi. Tehnoloģiju pašlaik izstrādā vairākas organizācijas, tostarp E-Fuel Technology Ltd Apvienotajā Karalistē un VRB Power Systems Inc. Kanādā. VRB īpaša iezīme ir tā, ka abos komponentos tiek izmantots viens un tas pats ķīmiskais elements.anoda un katoda elektrolītiVRB izmanto četrus vanādija oksidācijas stāvokļus, un ideālā gadījumā katrā pusšūnā ir viens vanādija redokspāris. V(II)–(III) un V(IV)–(V) pāri tiek izmantoti attiecīgi negatīvajā un pozitīvajā pusšūnā. Parasti nesošais elektrolīts ir sērskābe (∼2–4 mol dm−3), un vanādija koncentrācija ir diapazonā no 1 līdz 2 mol dm−3.
VRB uzlādes-izlādes reakcijas ir parādītas reakcijās [I]–[III]. Darbības laikā tukšgaitas spriegums parasti ir 1,4 V pie 50% uzlādes stāvokļa un 1,6 V pie 100% uzlādes stāvokļa. VRB izmantotie elektrodi parasti iroglekļa filcsvai citas porainas, trīsdimensiju oglekļa formas. Mazākas jaudas baterijās ir izmantoti oglekļa-polimēra kompozītmateriāla elektrodi.
VRB galvenā priekšrocība ir tā, ka viena un tā paša elementa izmantošana abos puselementos palīdz izvairīties no problēmām, kas saistītas ar abu puselementu elektrolītu savstarpēju piesārņojumu ilgstošas lietošanas laikā. Elektrolītam ir ilgs kalpošanas laiks, un atkritumu utilizācijas problēmas ir samazinātas līdz minimumam. VRB piedāvā arī augstu energoefektivitāti (<90% lielās instalācijās), zemas izmaksas lielām uzglabāšanas iespējām, esošo sistēmu modernizācijas iespēju un ilgu cikla kalpošanas laiku. Iespējamie ierobežojumi ietver uz vanādija bāzes veidoto elektrolītu relatīvi augstās kapitālizmaksas, kā arī jonu apmaiņas membrānas izmaksas un ierobežoto kalpošanas laiku.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 31. maijs