全钒氧化还原液流电池

✍ dations ◷ 2025-04-03 17:22:55 #全钒氧化还原液流电池
全钒氧化还原液流电池,或钒液流电池(Vanadium Redox Battery,缩写:VRB),是一种可充电的液流电池,它采用不同氧化态的钒离子来储存化学势能。 钒氧化还原电池利用钒以四种不同氧化态存在于溶液中的能力,并且使用该性质制造的电池仅具有一个电活性元素而不是两个。由于多种原因,包括其体积相对较大,大多数钒电池目前用于电网储能(英语:Grid energy storage),例如连接到发电厂或电网。对钒液流电池的可能性被进行了各种探索,有1930年代的Pissoort,有1970年代的NASA研究人员,1970年代Pellegri和Spaziante,但他们都未能成功示范该技术。 在1980年代,新南威尔士大学的Maria Skyllas-Kazacos首次成功地演示了全钒液流电池在每一半中使用硫酸溶液中的钒。 她的设计中使用硫酸电解液,并于1986年被在澳大利亚的新南威尔士大学申请了专利。全钒氧化还原液流电池的主要优点是,它可以简单地只需通过使用较大的储罐,它就可以提供几乎无限的电池容量,也可在完全放电的情况下长时间保存而没有不良影响,如果没有可用的电源给它充电只要更换电解质就可以再充电,并且如果电解质不慎混合电池不遭受永久性的损害。两种电解液之间的单一电荷状态避免了由于非液流电池中的单个电池而引起的容量降低,电解液为含水且本质安全且不易燃的,而使用西北太平洋国家实验室开发的混合酸溶液的第3代配方可在更宽的温度范围内运行,可以实现被动冷却。钒氧化还原技术的主要缺点是相对较差的能量-体积比率,虽然最近的研究已经在西北太平洋国家实验室增加了一倍的能量密度,并且与标准的蓄电池相比较有更多的系统复杂性,(虽然第3代配方增加了系统的一倍的能量密度),含水电解质使电池沉重,因此仅用于固定式应用。钒氧化还原电池由电池组组成,其中两种电解质通过质子交换膜分离。 两种电解质均为钒基,正半电池中的电解质含有VO2+和VO2+离子,负电池中的电解质V3+和V2+离子。 电解质可以通过几种方法中的任何一种来制备,包括将五氧化二钒(V2O5)电解溶解在硫酸(H2SO4)中。 该溶液在使用中保持强酸性。在钒液流电池中,两个半电池还被附加地连接到储罐和泵,使得非常大量的电解液可以通过电池循环。 这种液体电解液的循环有些麻烦,并且限制了钒液流电池在移动应用中的使用,有效地将它们限制在大型的固定装置中。第二代钒氧化还原电池(钒/溴)可使能量密度增加约两倍,并增加电池的工作温度范围。当前生产的钒氧化还原电池实现约20 Wh / kg(72kJ / kg)电解质的比能。新南威尔士大学最近的研究表明,使用沉淀抑制剂可以将密度提高到约35 Wh / kg(126 kJ / kg),通过控制电解液温度可以实现更高的密度。 与其他蓄电池类型相比较,这个比能是相当低的(例如,铅酸的有30-40 Wh / kg(108-144kJ / kg);和锂离子的有80-200 Wh / kg(288-720kJ / kg) 公斤))。钒氧化还原电池的极大容量使其非常适合用于大型电力存储应用,例如帮助平均风能或太阳能等高度可变发电源的生产,帮助发电机应对大量需求涌现或平衡在传输受限区域供应/需求不足,或者发电梯度差异大的发电所使用。一个200 MW,800 MWh(4小时)的全钒氧化还原电池正在中国建设中; 预计到2018年完成。

相关

  • 放射性放射性或辐射性是指某元素的放射性同位素从不稳定的原子核自发地放出射线(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成另一种同位素(衰变产物),这种现象称为放射性。衰变时放出的能量
  • 种(拉丁语:Species)或称物种,生物分类的基本单位,位于生物分类法中最后一级,在属之下。较为笼统的概念,是指一群或多或少与其它这样的群体形态相同,并能够交配繁殖出具生殖能力后代
  • 烟草花叶病毒烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus;TMV),又译为菸草镶嵌病毒,是一种RNA病毒,专门感染植物,尤其是烟草及其他茄科植物,能使这些受感染的叶片看来斑驳污损,因此得名(mosaic为马赛克,也就
  • 洛匹那韦/利托那韦洛匹那韦/利托那韦(Lopinavir/ritonavir (LPV/r);商品名:克力芝、快利佳,英语:Kaletra(在高收入国家)、英语:Aluvia(在低收入国家))是常用的抗艾滋病用药,由两种蛋白酶抑制剂洛匹那韦(复
  • 惊厥惊厥(英语:Convulsion),亦称惊风,在医学上指肌肉突然紧张、松弛而导致身体失控颤抖的状况。因为症状与癫痫发作相似而被混淆,但并不是所有的癫痫发作都会导致惊厥。和西医所指的广
  • 转录因子在分子生物学中,转录因子(英语:Transcription factor)是指能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质,这些蛋白质能调控其基因的转录。方法是转录因子可以调控核糖核酸聚合酶
  • 伤口伤口(Wound)是人在受伤后留下的损害,是皮肤在切伤、撕裂等受伤后的快速反应,是属于外伤。与之对比的是内伤,即创伤后受到的瘀伤。外伤小腿割伤脚板受感染的伤口玩飞镖时插伤切伤
  • 整体病毒科整体病毒属 梨形鞭毛虫病毒属 利什曼原虫病毒属整体病毒科Totiviridae(全病毒科)
  • 腾讯网腾讯网是一家位于中国大陆的大型门户网站,依托世界最大用户群的腾讯QQ即时通信软件从而成为了中国门户网站中的后起之秀,据世界著名的Alexa统计腾讯网目前是中国流量最大的门
  • 阿联酋阿拉伯半岛(白色)阿拉伯联合酋长国(阿拉伯语:دولة الإمارات العربية المتحدة‎),通称阿联酋,是由阿布扎比、沙迦、迪拜、阿治曼、富查伊拉、乌姆盖万、