原理、特点

原理

      全钒液流电池的活性物质是不同价态的钒离子。在硫酸水溶液中,钒离子有VO2+、VO2+、V3+、V2+四种价态,正极半电池电解质溶液的活性电对为VO2+ / VO2+ ,负极半电池电解质溶液的活性电对为 V3+ / V2+ ,其电极反应如下。



      充电时,正极的 VO2+ 失去电子形成 VO2+,负极的 V3+ 得到电子形成 V2+,电子通过外电路从正极到达负极形成电流,H+ 则通过离子交换膜从正极传递电荷到负极形成闭合回路。放电过程与之相反。


      全钒液流电池是经过实践验证的适合于大规模电力储能首选技术之一 ,具有以下特点:
     ○ 常温、常压运行,安全性极好,是“安全”电池;
      常温常压运行
      活性物质为钒离子的水溶液,不燃烧、不爆炸
      即使离子传导膜破裂,正负极活性物质互混,不燃烧、不爆炸
      热量可以有效排出,热管理简单
      单体电池间一致性好
      ○ 功率和容量可独立设计,应用灵活,是“规模”电池;
      通过在线或离线的电解液再生技术,可实现容量恢复
      储能容量大,容量范围从10kWh到数百MWh不等;
      输出功率大,功率范围在kW至数百MW之间;
      ○ 电池均一性好,可深度放电,寿命长,是“耐久”电池;
      充放电过程中,电极材料只提供界面,不参与反应,可长期保持稳定状态
      充放电过程中,无相态转化
      深充深放对电池性能无不利影响
      温度对容量造成的影响是可恢复的
      ○ 资源节约,环境友好,安全可靠,是“环保”电池;

      电池使用过程中,钒仅是价态变化,而不会被消耗,可以永久性循环使用,资源节约






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