แบตเตอรี่แบบไหลเวียนรีดอกซ์วานาเดียม - แบตเตอรี่รอง – ระบบไหลเวียน | ภาพรวม

แบตเตอรี่วานาเดียมรีดอกซ์โฟลว์

แบตเตอรี่สำรอง – ภาพรวมระบบการไหลเวียนของของเหลว

จาก MJ Watt-Smith, … FC Walsh ในสารานุกรมแหล่งพลังงานไฟฟ้าเคมี

วาเนเดียม–แบตเตอรี่วานาเดียมรีดอกซ์โฟลว์ (VRB)เทคโนโลยีนี้ได้รับการบุกเบิกอย่างกว้างขวางโดย M. Skyllas-Kazacos และเพื่อนร่วมงานในปี 1983 ที่มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้กำลังได้รับการพัฒนาโดยหลายองค์กร รวมถึง E-Fuel Technology Ltd ในสหราชอาณาจักร และ VRB Power Systems Inc. ในแคนาดา คุณลักษณะพิเศษของ VRB คือการใช้ธาตุเคมีเดียวกันทั้งในส่วนต่างๆ ของร่างกายอิเล็กโทรไลต์แอโนดและแคโทดแบตเตอรี่วาเนเดียมรีดิวซ์ (VRB) ใช้สถานะออกซิเดชันทั้งสี่ของวาเนเดียม และโดยหลักการแล้วจะมีคู่รีดอกซ์ของวาเนเดียมหนึ่งคู่ในแต่ละครึ่งเซลล์ คู่ V(II)–(III) และ V(IV)–(V) จะถูกใช้ในครึ่งเซลล์ด้านลบและด้านบวกตามลำดับ โดยทั่วไป สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้คือกรดซัลฟิวริก (ประมาณ 2–4 โมล dm⁻³) และความเข้มข้นของวาเนเดียมอยู่ในช่วง 1–2 โมล dm⁻³

ปฏิกิริยาการชาร์จและการคายประจุใน VRB แสดงอยู่ในปฏิกิริยา [I]–[III] ในระหว่างการทำงาน แรงดันไฟฟ้าวงเปิดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1.4 V ที่สถานะการชาร์จ 50% และ 1.6 V ที่สถานะการชาร์จ 100% อิเล็กโทรดที่ใช้ใน VRB มักจะเป็นคาร์บอนไฟเบอร์หรือคาร์บอนในรูปแบบสามมิติที่มีรูพรุนอื่นๆ แบตเตอรี่ที่มีกำลังไฟต่ำกว่าได้ใช้ขั้วไฟฟ้าคอมโพสิตคาร์บอน-พอลิเมอร์

ข้อดีที่สำคัญของแบตเตอรี่ VRB คือการใช้ธาตุชนิดเดียวกันในทั้งสองครึ่งเซลล์ ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการปนเปื้อนข้ามของอิเล็กโทรไลต์ในสองครึ่งเซลล์ระหว่างการใช้งานในระยะยาว อิเล็กโทรไลต์มีอายุการใช้งานยาวนาน และปัญหาการกำจัดของเสียลดลง แบตเตอรี่ VRB ยังมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง (<90% ในการติดตั้งขนาดใหญ่) ต้นทุนต่ำสำหรับความจุในการจัดเก็บขนาดใหญ่ ความสามารถในการอัพเกรดระบบที่มีอยู่ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ข้อจำกัดที่เป็นไปได้ ได้แก่ ต้นทุนการลงทุนที่ค่อนข้างสูงของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้แวนาเดียม รวมถึงต้นทุนและอายุการใช้งานที่จำกัดของเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน