用于大规模储能工业化的理想全钒氧化还原液流电池分析

什么是全钒液流电池？随着世界的多元化发展，我们的生活在不断变化，包括我们接触到的各种电子产品。然后，您一定不知道这些产品的某些组件，例如整个Vanadium液流电池。
首先，我们必须解决什么是液流电池。所谓的液流电池或氧化还原液流存储系统可以追溯到1974年由美国国家航空航天局（NASA）资助的项目。
与旧的储能铅蓄电池相比，液流电池仍处于早期状态。众所周知，电池具有包含活性物质的正极和负极。
液流电池的活性材料以液体形式存在，并存储在两个大的液体储罐中，每个储罐都通过泵流动，并且还原和氧化反应在离子交换膜两侧的电极上发生。因此，全钒氧化还原液流电池应该是大规模储能工业化的理想技术。
它可以用作大规模储能，以满足不同的储能需求，因为储能具有多种要求和多种形式，至少是能源类型和功率类型，例如满足重要的大规模可再生能源并网，调峰，在这些方面，长期最大容量的能量存储是最好的，也是最合适的。它可以做其他事情，因此没有明显的比较优势。
钒电池的结构和简单的工作原理包括正负电解液罐，水泵和中间电池组。该堆包括端板（绝缘框架），集电器（主要是铜），石墨板，碳/石墨毡电极和离子交换膜。
其中，电极材料和离子交换膜是两个最重要的部分。在运行期间，正极和负极电解液罐分别容纳V4 +，V5 +和V2 +，V3 +水溶液。
外部泵将两极的电解液压传递到电池组，使半电池和储液罐循环，并在中间增加一个隔膜。当施加电压时，当电解质流过正电极和负电极的表面时发生的氧化还原反应用于存储能量。
钒电池的功能非常灵活，功率和体积可以独立设计和构想。额定功率的关键在于电池组，可以通过更改电池数量或电极面积来改进。
体积的重要关键是钒离子的量，可以基于改善电解质的体积和钒离子的浓度来构建钒离子。高度适应自然环境，电池性能受环境温度影响较小。
当环境温度完全恢复后，电池容量也可以完全恢复。该系统可以在全自动设备下以密闭方式工作，并且不会产生有机气体和废电解质。
我国已探明的钒资源占世界总量的一半以上。有几个重要的来源：第一个来源是液晶的副产物，其中70％以上的钒来自该来源。
第二个来源是煤矿，这些煤矿特别大而且丰富。废料，电场中的部分炉渣灰，船上使用的重油残渣的回收以及精炼催化剂的回收相对较大。
每年可获得超过10,000吨的钒，甚至20,000至30,000吨。关键来源可能非常非常便宜且经济。
首先，钒电池的功能非常灵活，功率和容量可以独立设计。输出功率取决于电池组，可以通过更改电池数量或电极表面积来调节。
容量主要取决于钒离子的量，这可以通过调节电解质的体积和钒离子的浓度来实现。其次，适应环境的能力非常高。
电池性能几乎不受温度影响。恢复温度后，可以完全恢复电池容量。
该系统可以自动关闭，不会产生酸雾和废电解液。全钒氧化还原液流电池利用不同价态的钒离子之间的相互转化，通过存储和释放化学能来实现充放电过程。
与当前使用非水电解质的储能电站主流锂离子电池不同，因为钒氧化还原液流电池的所有电解质离子都在水溶液中，因此。