Aliran elektrolit bateri

Aliran elektrolit bateri

Prinsip kerja bateri aliran menentukan bahawa ia adalah laluan teknikal yang lebih selamat antara laluan teknologi penyimpanan tenaga elektrokimia semasa. Tidak seperti bateri litium, elektrolit dan timbunan bateri aliran diasingkan. Di antara banyak teknologi storan tenaga, teknologi storan tenaga bateri aliran mempunyai kelebihan keselamatan dan kebolehpercayaan, prestasi kos tinggi semasa kitaran hayat, kemesraan alam sekitar dan hayat kitaran yang panjang.

1.Elektrolit bateri aliran redoks Vanadium

Elektrolit bateri aliran vanadium redoks terutamanya terdiri daripada dua bahagian, pasangan elektrod positif VO²⁺/VO₂⁺ dan pasangan elektrod negatif V²+/V³⁺. Oleh kerana bahan aktif elektrolit bateri aliran redoks vanadium hanya terdiri daripada vanadium, ia boleh mengelakkan pencemaran silang antara unsur positif dan negatif elektrolit secara berkesan, memanjangkan hayat operasi bateri, dan secara teorinya boleh dikitar semula secara kekal. , ia telah menjadi tempat hangat dalam penyelidikan bateri aliran semasa, berjaya mencapai demonstrasi komersial berskala besar dan meneroka pasaran aplikasi secara berterusan.

2.Kaedah penyediaan elektrolit industri  

Terdapat tiga kaedah penyediaan elektrolit utama: pengurangan kimia, elektrolisis, dan pengurangan kimia gabungan elektrolisis. Pengeluaran perindustrian terutamanya menggunakan pengurangan kimia dan pengurangan kimia gabungan elektrolisis.

2.1 kaedah pengurangan kimia

Kaedah pengurangan kimia adalah untuk mengurangkan sebatian vanadium bervalen tinggi (V₂O₅, NH₄VO₃, dll.) kepada ion vanadium bervalen rendah di bawah tindakan agen penurun seperti asid sulfur, asid oksalik, dan atmosfera penurun. Pelarut yang biasa digunakan ialah larutan akueus asid sulfurik.

2.2 Kaedah elektrolisis

Kaedah elektrolisis menggunakan sebatian vanadium bervalensi tinggi (seperti V₂O₅, NH₄VO₃, dll.) sebagai bahan mentah. Vanadium valensi tinggi dikurangkan kepada vanadium valensi rendah yang diperlukan melalui elektrolisis dalam sel elektrolitik. Iaitu, asid sulfurik yang mengandungi sebatian vanadium bervalensi tinggi ditambah kepada elektrod negatif. Penyelesaian, elektrod positif ditambah dengan larutan asid sulfurik dengan kepekatan sepadan, dan elektrolisis dilakukan di bawah arus malar atau voltan malar untuk menyediakan elektrolit ion vanadium bervalensi rendah.

2.3 Kaedah elektrolisis gabungan pengurangan kimia

Pada masa ini, langkah pertama kaedah elektrolisis gabungan pengurangan kimia yang digunakan dalam pengeluaran perindustrian ialah secara kimia mengurangkan ion vanadium pentavalen kepada ion vanadium tetravalen, dan kemudian mengelektrolisis larutan asid sulfurik ion vanadium tetravalen menjadi elektrolit vanadium trivalen.