Vanadium Redox Flow-batteri
SEKUNDÆRBATTERIER – Oversikt over FLOW SYSTEMS
fra MJ Watt-Smith, … FC Walsh, i Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanadiumet–vanadium redoksstrømningsbatteri (VRB)ble i stor grad utviklet av M. Skyllas-Kazacos og medarbeidere i 1983 ved University of New South Wales i Australia. Teknologien utvikles nå av flere organisasjoner, inkludert E-Fuel Technology Ltd i Storbritannia og VRB Power Systems Inc. i Canada. Et spesielt trekk ved VRB er at den bruker det samme kjemiske elementet i beggeanode- og katodeelektrolytterVRB benytter de fire oksidasjonstilstandene til vanadium, og ideelt sett er det ett redoks-par av vanadium i hver halvcelle. V(II)–(III)- og V(IV)–(V)-parene brukes i henholdsvis de negative og positive halvcellene. Vanligvis er den støttende elektrolytten svovelsyre (∼2–4 mol dm⁻³), og vanadiumkonsentrasjonen er i området 1–2 mol dm⁻³.
Ladnings-utladningsreaksjonene i VRB-en er vist i reaksjoner [I]–[III]. Under drift er åpen kretsspenning vanligvis 1,4 V ved 50 % ladetilstand og 1,6 V ved 100 % ladetilstand. Elektrodene som brukes i VRB-er er vanligviskarbonfilteller andre porøse, tredimensjonale former for karbon. Batterier med lavere effekt har brukt karbon-polymer-komposittelektroder.
En stor fordel med VRB er at bruken av samme element i begge halvcellene bidrar til å unngå problemer forbundet med krysskontaminering av de to halvcelleelektrolyttene ved langvarig bruk. Elektrolytten har lang levetid, og avfallshåndteringsproblemer minimeres. VRB tilbyr også høy energieffektivitet (<90 % i store installasjoner), lave kostnader for store lagringskapasiteter, oppgraderbarhet av eksisterende systemer og lang sykluslevetid. Mulige begrensninger inkluderer de relativt høye kapitalkostnadene for vanadiumbaserte elektrolytter sammen med kostnaden og den begrensede levetiden til ionebyttermembranen.
Publiseringstid: 31. mai 2021