什么是钒电池?
全钒氧化还原液流电池,简称为钒电池(Vanadium Redox Battery,缩写为VRB), 是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池是一种蓄电池,利用钒离子在不同氧化态下的不同化学势能保存能量,具有充放电效率高、容量可以随着贮液罐的增加而提高、电解液可以循环使用等优点。
工作原理
钒电池是通过钒化合价的变化来实现电能与化学能之间的转化。正、负极电解液分别由V4+/V5+和V2+/V3+电对的硫酸溶液组成,充电时正极电解液中发生 V4+向V5+转化,负极电解液中V3+向V2+转化,同时伴随着氢离子的生成;放电时与之相反。
其电极反应机理如下:
正极:VO2+ + 2 H++e—<->VO2+ + H2O
负极:V2+ +e—<->V3+
全钒液流电池的结构
全钒液流电池(VRFB)的基本原理是使含有活性物质的电解液(液体)在由分离器分离的正极/负极之间循环,活性物质通过在电极上传递电子来充放电。
在其他电池的情况下电极本身是活性材料,或者采用通过电极的化学反应进行充放电的机制,并且正在努力减轻重量。
另一方面,虽然全钒液流电池难以小型化,但它的特点是安全且长寿的发挥其性能。
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全钒液流电池的优势
全钒液流电池(VRFB)在其(1)安全性(2)充放电时段的自由度(3)长寿命(4)长时间的成本(5)充放电的异步协作的五点方面优于目前主流的锂电池(LiB)。
使用寿命周期超过20年,类似于发电设施。
充放电时间超过4小时的“长期操作"和超过8小时的“超长期操作“可以通过向上叠加电解液的量的方式来轻松实现。
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