Vanadijeva redoks pretočna baterija
SEKUNDARNE BATERIJE – PREGLED PRETOČNIH SISTEMOV
od MJ Watt-Smitha, … FC Walsha, v Enciklopediji elektrokemijskih virov energije
Vanadij–vanadijeva redoks pretočna baterija (VRB)je bil v veliki meri pionir M. Skyllas-Kazacos s sodelavci leta 1983 na Univerzi v Novem Južnem Walesu v Avstraliji. Tehnologijo zdaj razvija več organizacij, vključno z E-Fuel Technology Ltd v Združenem kraljestvu in VRB Power Systems Inc. v Kanadi. Posebnost VRB je, da uporablja isti kemični element v obehanodni in katodni elektrolitiVRB uporablja štiri oksidacijska stanja vanadija, idealno pa je v vsaki polčlenu en redoks par vanadija. Pari V(II)–(III) in V(IV)–(V) se uporabljajo v negativnih oziroma pozitivnih polčlenih. Običajno je nosilni elektrolit žveplova kislina (∼2–4 mol dm−3), koncentracija vanadija pa je v območju 1–2 mol dm−3.
Reakcije polnjenja in praznjenja v VRB so prikazane v reakcijah [I]–[III]. Med delovanjem je napetost odprtega tokokroga običajno 1,4 V pri 50 % napolnjenosti in 1,6 V pri 100 % napolnjenosti. Elektrode, ki se uporabljajo v VRB, so običajnoogljikovih filcevali druge porozne, tridimenzionalne oblike ogljika. Baterije z manjšo močjo so uporabljale kompozitne elektrode iz ogljika in polimera.
Glavna prednost VRB je, da uporaba istega elementa v obeh pol-členih pomaga preprečiti težave, povezane z navzkrižno kontaminacijo elektrolitov obeh pol-členov med dolgotrajno uporabo. Elektrolit ima dolgo življenjsko dobo, težave z odstranjevanjem odpadkov pa so zmanjšane na minimum. VRB ponuja tudi visoko energetsko učinkovitost (<90 % v velikih instalacijah), nizke stroške za velike zmogljivosti shranjevanja, nadgradljivost obstoječih sistemov in dolgo življenjsko dobo cikla. Možne omejitve vključujejo relativno visoke kapitalske stroške elektrolitov na osnovi vanadija skupaj s stroški in omejeno življenjsko dobo ionske izmenjevalne membrane.
Čas objave: 31. maj 2021