Vanádová redoxná prietoková batéria
SEKUNDÁRNE BATÉRIE – PREHĽAD PRIETOKOVÝCH SYSTÉMOV
od MJ Watt-Smitha, … FC Walsha, v Encyklopédii elektrochemických zdrojov energie
Vanád –vanádiová redoxná prietoková batéria (VRB)bol z veľkej časti priekopníkom M. Skyllas-Kazacosa a jeho spolupracovníkov v roku 1983 na Univerzite Nového Južného Walesu v Austrálii. Túto technológiu v súčasnosti vyvíja niekoľko organizácií vrátane E-Fuel Technology Ltd v Spojenom kráľovstve a VRB Power Systems Inc. v Kanade. Zvláštnosťou VRB je, že používa rovnaký chemický prvok v oboch...anódové a katódové elektrolytyVRB využíva štyri oxidačné stavy vanádu a ideálne je v každom polčlánku jeden redoxný pár vanádu. Páry V(II)–(III) a V(IV)–(V) sa používajú v negatívnom a pozitívnom polčlánku. Podporným elektrolytom je typicky kyselina sírová (∼2–4 mol dm−3) a koncentrácia vanádu je v rozmedzí 1–2 mol dm−3.
Reakcie nabíjania a vybíjania vo VRB sú znázornené v reakciách [I]–[III]. Počas prevádzky je napätie naprázdno typicky 1,4 V pri 50 % stave nabitia a 1,6 V pri 100 % stave nabitia. Elektródy používané vo VRB sú zvyčajneuhlíkové plstialebo iné pórovité, trojrozmerné formy uhlíka. Batérie s nižším výkonom používajú uhlíkovo-polymérové kompozitné elektródy.
Hlavnou výhodou VRB je, že použitie rovnakého prvku v oboch polčlánkoch pomáha predchádzať problémom spojeným s krížovou kontamináciou elektrolytov oboch polčlánkov počas dlhodobého používania. Elektrolyt má dlhú životnosť a problémy s likvidáciou odpadu sú minimalizované. VRB tiež ponúka vysokú energetickú účinnosť (<90 % vo veľkých inštaláciách), nízke náklady na veľké skladovacie kapacity, modernizovateľnosť existujúcich systémov a dlhú životnosť. Medzi možné obmedzenia patria relatívne vysoké kapitálové náklady na elektrolyty na báze vanádu spolu s nákladmi a obmedzenou životnosťou iónomeničovej membrány.
Čas uverejnenia: 31. mája 2021