Bateria de fluxo redox de vanádio
BATERIAS SECUNDÁRIAS – SISTEMAS DE FLUXO Visão geral
De MJ Watt-Smith, … FC Walsh, em Enciclopédia de Fontes de Energia Eletroquímica
O vanádio–bateria de fluxo redox de vanádio (VRB)A tecnologia VRB foi amplamente desenvolvida por M. Skyllas-Kazacos e colaboradores em 1983 na Universidade de Nova Gales do Sul, Austrália. Atualmente, diversas organizações desenvolvem a tecnologia, incluindo a E-Fuel Technology Ltd no Reino Unido e a VRB Power Systems Inc. no Canadá. Uma característica particular da VRB é o uso do mesmo elemento químico tanto no reator quanto na célula de combustível.ânodo e eletrólitos do cátodoA bateria de fluxo de vanádio (VRB) utiliza os quatro estados de oxidação do vanádio e, idealmente, há um par redox de vanádio em cada semicélula. Os pares V(II)–(III) e V(IV)–(V) são usados nas semicélulas negativa e positiva, respectivamente. Tipicamente, o eletrólito de suporte é o ácido sulfúrico (∼2–4 mol dm−3) e a concentração de vanádio está na faixa de 1–2 mol dm−3.
As reações de carga e descarga na VRB são mostradas nas reações [I]–[III]. Durante a operação, a tensão de circuito aberto é tipicamente de 1,4 V com 50% de estado de carga e 1,6 V com 100% de estado de carga. Os eletrodos usados em VRBs são geralmentefeltros de carbonoou outras formas porosas e tridimensionais de carbono. Baterias de menor potência têm utilizado eletrodos compostos de carbono e polímero.
Uma das principais vantagens da bateria de fluxo redox de vanádio (VRB) é que o uso do mesmo elemento em ambas as semicélulas ajuda a evitar problemas associados à contaminação cruzada dos eletrólitos durante o uso prolongado. O eletrólito tem uma longa vida útil e os problemas com o descarte de resíduos são minimizados. A VRB também oferece alta eficiência energética (inferior a 90% em grandes instalações), baixo custo para grandes capacidades de armazenamento, possibilidade de atualização de sistemas existentes e longa vida útil. Possíveis limitações incluem o custo de capital relativamente alto dos eletrólitos à base de vanádio, juntamente com o custo e a vida útil limitada da membrana de troca iônica.
Data da publicação: 31 de maio de 2021