Baterie cu flux redox de vanadiu
BATERII SECUNDARE – Prezentare generală a SISTEMELOR DE CURGERE
de la MJ Watt-Smith, … FC Walsh, în Enciclopedia surselor de energie electrochimică
Vanadiul–baterie cu flux redox de vanadiu (VRB)a fost inițiată în mare parte de M. Skyllas-Kazacos și colegii săi în 1983 la Universitatea din New South Wales, Australia. Tehnologia este dezvoltată acum de mai multe organizații, inclusiv E-Fuel Technology Ltd în Regatul Unit și VRB Power Systems Inc. în Canada. O caracteristică particulară a VRB este că folosește același element chimic atât înelectroliții anodici și catodiciVRB utilizează cele patru stări de oxidare ale vanadiului și, în mod ideal, există un cuplu redox de vanadiu în fiecare semicelulă. Cuplurile V(II)–(III) și V(IV)–(V) sunt utilizate în semicelulele negative și, respectiv, pozitive. De obicei, electrolitul de suport este acidul sulfuric (∼2–4 mol dm−3), iar concentrația de vanadiu este în intervalul 1–2 mol dm−3.
Reacțiile de încărcare-descărcare din VRB sunt prezentate în reacțiile [I]–[III]. În timpul funcționării, tensiunea în circuit deschis este de obicei de 1,4 V la o stare de încărcare de 50% și de 1,6 V la o stare de încărcare de 100%. Electrozii utilizați în VRB sunt de obiceipâslă de carbonsau alte forme poroase, tridimensionale de carbon. Bateriile de putere mai mică au folosit electrozi compoziti carbon-polimer.
Un avantaj major al membranei de schimb ionic (VRB) este că utilizarea aceluiași element în ambele semicelule ajută la evitarea problemelor asociate cu contaminarea încrucișată a celor doi electroliți din semicelule în timpul utilizării pe termen lung. Electrolitul are o durată lungă de viață, iar problemele legate de eliminarea deșeurilor sunt reduse la minimum. VRB oferă, de asemenea, o eficiență energetică ridicată (<90% în instalațiile mari), un cost redus pentru capacități mari de stocare, posibilitatea de modernizare a sistemelor existente și o durată lungă de viață a ciclului de viață. Printre posibilele limitări se numără costul de capital relativ ridicat al electroliților pe bază de vanadiu, împreună cu costul și durata de viață limitată a membranei de schimb ionic.
Data publicării: 31 mai 2021