Vanadium Redox Flow Batteri
SEKUNDÄRBATTERIER – FLOW SYSTEMS Översikt
från MJ Watt-Smith, … FC Walsh, i Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanadinet–vanadiumredoxflödesbatteri (VRB)var till stor del banbrytande av M. Skyllas-Kazacos och medarbetare år 1983 vid University of New South Wales, Australien. Tekniken utvecklas nu av flera organisationer, inklusive E-Fuel Technology Ltd i Storbritannien och VRB Power Systems Inc. i Kanada. En särskild egenskap hos VRB är att den använder samma kemiska grundämne i bådaanod- och katodelektrolyternaVRB använder vanadins fyra oxidationstillstånd, och idealiskt finns det ett redoxpar av vanadin i varje halvcell. V(II)–(III)- och V(IV)–(V)-paren används i de negativa respektive positiva halvcellerna. Vanligtvis är den stödjande elektrolyten svavelsyra (∼2–4 mol dm⁻³) och vanadinkoncentrationen ligger i intervallet 1–2 mol dm⁻³.
Laddnings-urladdningsreaktionerna i VRB visas i reaktionerna [I]–[III]. Under drift är tomgångsspänningen vanligtvis 1,4 V vid 50 % laddningstillstånd och 1,6 V vid 100 % laddningstillstånd. Elektroderna som används i VRB är vanligtviskolfiberfiltareller andra porösa, tredimensionella former av kol. Batterier med lägre effekt har använt kol-polymerkompositelektroder.
En stor fördel med VRB är att användningen av samma element i båda halvcellerna hjälper till att undvika problem i samband med korskontaminering av de två halvcellselektrolyterna vid långvarig användning. Elektrolyten har lång livslängd och problem med avfallshantering minimeras. VRB erbjuder också hög energieffektivitet (<90 % i stora installationer), låg kostnad för stora lagringskapaciteter, uppgraderingsmöjligheter för befintliga system och lång livslängd. Möjliga begränsningar inkluderar den relativt höga kapitalkostnaden för vanadinbaserade elektrolyter tillsammans med kostnaden och den begränsade livslängden för jonbytesmembranet.
Publiceringstid: 31 maj 2021