22 Jahre Batterieanpassung
Mar 19, 2021 Seitenansicht：446
Im Laufe der Jahre haben sich in der Batterieindustrie zahlreiche Veränderungen und Innovationen ergeben. Der einzige Grund dafür ist die Notwendigkeit, nachhaltigere Optionen für den Batterieverbrauch für verschiedene Anwendungen zu haben. Einer der futuristischsten Ansätze in dieser Hinsicht ist eine Durchflussbatterie. Es ist eine weitere wiederaufladbare Batterie, bei der der Elektrolyt über eine oder mehrere elektrochemische Zellen aus einem oder mehreren Tanks fließt.
In einer Durchflussbatterie ist es extrem einfach, die Energiespeicherkapazität zu maximieren. Dies kann durch Erhöhen der Elektrolytmenge erfolgen, die in den Tanks gespeichert ist. In einer Durchflussbatterie werden elektroaktive Materialien zum Zwecke der Reduktion und Oxidation verwendet. Einige der gebräuchlichen Redoxpaare sind Vanadium und Vanadium, Eisen und Chrom sowie Zink und Brom. Vanadium-Flow-Batterien sind als die Zukunft der Energiespeicherung im Versorgungsmaßstab bekannt.
Eine Vanadium-Flow-Batterie, eine V-Flow-Batterie oder eine Vanadium-Redox-Batterie wird als eine großartige Batteriespeichertechnologie im Versorgungsmaßstab beschrieben, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Vorteile auf dem kommerziellen Markt auftauchen wird. Diese Batterien sind nicht brennbar, containerisiert und kompakt. Es besteht kein Zweifel daran, dass eine neue Batterietechnologie erforderlich und für die Zukunft der neuen Energiespeicherung von Bedeutung ist. Da Vanadium-Flow-Batterien mehrere Valenzzustände von Vanadium verwenden, um Ladungen freizusetzen und zu speichern, werden diese Batterien für zukünftige Anforderungen sehr vielversprechend.
Die Vanadium-Redox-Flow-Batterie, dh VRFB, ist eine wiederaufladbare Batterie, die Vanadiumionen in verschiedenen Oxidations- und Reduktionszuständen enthält, um chemische potentielle Energie zu speichern. Bei diesem Batterietyp liegt Vanadium in vier Oxidationsstufen in der Lösung vor; Aus diesem Grund besteht die Vanadium-Flow-Batterie nur aus einer elektroaktiven Komponente anstelle von zwei. Wenn es um die Erfindung von Vanadium-Redox-Flow-Batterien geht, heißt es, dass sie in den 1980er Jahren von Professor Maria Skyllas-Kazacos erfunden wurden.
Aus verschiedenen Gründen, wie z. B. aufgrund seiner Sperrigkeit, werden diese Batterien ab sofort für verschiedene Zwecke der Netzenergiespeicherung verwendet. es umfasst Stromnetze oder Kraftwerke. Diese Batterien eignen sich für Energiespeicheroptionen in großem Maßstab, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Wohn-, Versorgungs-, Industrie- und gewerbliche Anwendungen. Eine begrenzte Selbstentladung ist ein Merkmal der Vanadium-Redox-Batterie. Aus diesem Grund sind diese Batterien nützlich, wenn die Batterien lange Zeit ohne oder mit geringer Wartung gelagert werden, während ihr Zustand erhalten bleibt. Aus diesem Grund sind Vanadium-Redox-Batterien auch für die Militärelektronik nützlich.
Die Fähigkeit, vollständig hochzufahren und bei einem Ladezustand von null Prozent zu bleiben, macht die Batterie für Solar- und Speicheranwendungen geeignet. Hier muss die Batterie jeden Tag ungefüllt starten und sich je nach Belastung und Wetter füllen. Es gibt viele Eigenschaften von Vanadium-Flow-Batterien, die sie zu einer führenden und erfolgreichen Technologie für die Energiespeicherung machen. Im Folgenden sind einige der Vorteile einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie aufgeführt:
Lange Lebensdauer
Im Gegensatz zu anderen Batteriechemien wie Lithium-Ionen haben Vanadium-Flow-Batterien eine lange Lebensdauer. Dies ist auf die ursprüngliche Natur der Batteriechemie und die elektrochemischen Reaktionen zurückzuführen, die innerhalb der Batterie stattfinden.
Verlängerte Lebensdauer:
Aufgrund des Vorhandenseins eines semipermanenten Elektrolyten mit minimalem Elektrodenabbau wird eine hohe Anzahl von vollständigen Lade- und Entladezyklen ermöglicht. Die Elektroden der Batterie unterliegen keinen physikalischen und chemischen Veränderungen. Gleichzeitig hilft das Abkühlen der Elektroden über gepumpten Elektrolyten beim ordnungsgemäßen Wärmemanagement und der Verteilung.
Kein Ladungsverlust:
Wenn Durchflussbatterien längere Zeit nicht verwendet werden, kommt es nur dann zu einer geringen Selbstentladung, da geladene Elektrolyte in separaten Tanks gespeichert werden.
Niedrige Wartungsrate:
Es ist keine Überladung erforderlich, um eine gleichmäßige Aufladung zu gewährleisten. Dies bestätigt, dass es sich bei diesen Batterien um wartungsarme Batterien handelt.
Weniger Umweltauswirkungen:
In Vanadium-Redox-Batterien enthaltenes Vanadium ist von Natur aus recycelbar. Es kann auch aus Industrieabfällen gewonnen werden. Daher kann gesagt werden, dass die Vanadiumrückgewinnung aus Abfallprodukten zur Reinigung der Umwelt beiträgt.
Es ist hier nicht falsch zu behaupten, dass die Vanadium-Flow-Batterie die Lithium-Ionen-Batterie und alle anderen Arten von Festbatterien übertrifft, wenn es um Anwendungen im Versorgungsmaßstab geht. Der Grund dafür ist, dass diese Batterien viel sicherer, skalierbarer und langlebiger sind. Da Vanadium in der Erdkruste mehr als Lithium ist, kostet es weniger als die Hälfte im Vergleich zu den Kosten für lithium-ionen-batterien pro kWh.
Wenn man den Berichten Glauben schenken will, haben US-amerikanische Forscher behauptet, Anthrachinonoid-Disulfonsäure in der Redox-Flow-Batterie Eisensulfat zuzusetzen. Demnach wird die Kombination einen billigen und hochstabilen Redox-Flow-Speicher für 54 USD pro kWh ergeben. Um die Löslichkeit und Stabilität der Redox-Flow-Batterie zu verbessern, werden Eisensulfat und AQDS (Anthrachinondisulfonsäure) kombiniert.
In einer Durchflussbatterie bleiben zwei Flüssigkeiten durch eine Membran getrennt und zirkulieren, um den Ionenaustausch zwischen ihnen zu fördern. Die Flüssigkeit, die die aktiven Materialien enthält, wird über die Zelle gepumpt, was zu einer Reduktion und / oder Oxidation auf beiden Seiten der Membran führt, was zu einem elektrischen Potential führt. In anderen Batterien werden alle elektroaktiven Materialien intern in den Elektroden gespeichert, ohne dass der Elektrolyt in großen Mengen fließt. Auf der anderen Seite wird beim Fließen von Batterien das Energiematerial nur im Elektrolyten gelöst.
Der Elektrolyt wird in den externen Tanks gespeichert, von denen ein Tank der negativen und der andere Tank der positiven Elektrode entspricht. Während des Entladungsprozesses wird die chemische Reaktion in den hier erwähnten Halbreaktionen erklärt:
Anodenfach:
An + 1 - e- → An
Kathodenfach:
Cn + 1 + e- → Cn
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