22 años de personalización de baterías
Mar 16, 2021 Pageview：244
A lo largo de los años, han surgido múltiples cambios e innovaciones en la industria de las baterías. La única razón detrás de esto es la necesidad de tener opciones más sostenibles en lo que respecta al uso de la batería para diferentes aplicaciones. Uno de los enfoques más futuristas a este respecto es una batería de flujo. Es otra batería recargable en la que el electrolito fluye a través de una celda electroquímica o más desde un tanque o más.
En una batería de flujo, es extremadamente sencillo maximizar la capacidad de almacenamiento de energía. Se puede hacer aumentando la cantidad de electrolito que se almacena en los tanques. En una batería de flujo, los materiales electroactivos se utilizan con el propósito de reducción y oxidación. Algunos de los pares redox comunes son vanadio y vanadio, hierro y cromo, zinc y bromo. Se sabe que las baterías de flujo de vanadio son el futuro del almacenamiento de energía a escala de servicios públicos.
Una batería de flujo de vanadio, V-flow o una batería redox de vanadio se describe como una gran tecnología de almacenamiento de baterías a escala de servicios públicos que está lista para emerger en el mercado comercial debido a sus diferentes ventajas. Estas baterías no son inflamables, están en contenedores y son de naturaleza compacta. No hay duda de que se requiere una nueva tecnología de baterías y es importante para el futuro del almacenamiento de energía. Dado que las baterías de flujo de vanadio utilizan múltiples estados de valencia del vanadio para liberar y almacenar cargas, estas baterías se están volviendo muy prometedoras para necesidades futuras.
La batería de flujo redox de vanadio, es decir, VRFB, es una batería recargable que contiene iones de vanadio en varios estados de oxidación y reducción para almacenar energía potencial química. En este tipo de batería, el vanadio está presente en la solución en cuatro estados de oxidación; Debido a esto, la batería de flujo de vanadio comprende solo un componente electroactivo en lugar de dos. Cuando se trata de la invención de las baterías de flujo redox de vanadio, se dice que fueron inventadas en la década de 1980 por la profesora Maria Skyllas-Kazacos.
Debido a diferentes razones, como su volumen, estas baterías se utilizan para diferentes propósitos de almacenamiento de energía en la red a partir de ahora; incluye redes eléctricas o plantas de energía. Estas baterías son apropiadas para opciones de almacenamiento de energía a gran escala, que incluyen, entre otras, aplicaciones residenciales, de servicios públicos, industriales y comerciales. La autodescarga limitada es un atributo de la batería redox de vanadio. Debido a esto, estas baterías son útiles cuando las baterías se almacenan durante mucho tiempo con poco o ningún mantenimiento, manteniendo su condición. Por esta razón, las baterías redox de vanadio también son útiles para la electrónica militar.
La capacidad de completar un ciclo y permanecer en un estado de carga del cero por ciento hace que la batería sea adecuada para aplicaciones solares y de almacenamiento. Aquí, se requiere que la batería comience cada día sin llenar y se llene en función de la carga y el clima. Hay muchas características de la batería de flujo de vanadio que la convierten en una tecnología líder y exitosa en lo que respecta al almacenamiento de energía. Las siguientes son algunas de las ventajas de la batería de flujo redox de vanadio:
? Larga vida
A diferencia de otras químicas de baterías como las de iones de litio, las baterías de flujo de vanadio tienden a tener una vida útil prolongada. Esto se debe a la naturaleza original de la química de la batería y las reacciones electroquímicas que tienen lugar dentro de la batería.
Vida de servicio extendida:
Debido a la presencia de electrolito semipermanente con una degradación mínima del electrodo, permite un gran número de ciclos completos de carga y descarga. Los electrodos de la batería no sufren ningún cambio físico ni químico. Junto con esto, el enfriamiento de los electrodos a través del electrolito bombeado ayuda a una gestión y distribución adecuadas del calor.
? Sin pérdida de carga:
Si las baterías de flujo no se usan durante un tiempo prolongado, habrá una pequeña autodescarga solo porque los electrolitos que transportan cargas se almacenan en tanques separados.
? Baja tasa de mantenimiento:
No hay necesidad de sobrecargar para asegurar una carga uniforme, lo que confirma que estas baterías son baterías de bajo mantenimiento.
? Menos impactos ambientales:
El vanadio presente en las baterías redox de vanadio es reciclable por naturaleza. También se puede recuperar a partir de productos de desecho industriales; por lo tanto, se puede decir que la recuperación de vanadio de los productos de desecho ayuda a limpiar el medio ambiente.
No estará mal aquí proclamar que la batería de flujo de vanadio supera a la batería de iones de litio y todos los demás tipos de baterías sólidas cuando se trata de aplicaciones a gran escala. La razón de esto es que estas baterías son mucho más seguras, escalables y duraderas por naturaleza. Dado que el vanadio es más que el litio en la corteza terrestre, costará menos de la mitad en comparación con el costo de las baterías de iones de litio por kWh.
Si hay que creer en los informes, los investigadores de EE. UU. Han afirmado que agregaron sulfato de hierro al ácido disulfónico antraquinonoide en la batería de flujo redox. Según ellos, la combinación proporcionará un almacenamiento de flujo redox económico y altamente estable por 54 dólares el kWh. Para mejorar la solubilidad y estabilidad de la batería de flujo redox, se combinan sulfato de hierro y AQDS (ácido antraquinona disulfónico).
En una batería de flujo, dos fluidos permanecen separados por una membrana y circulan para promover el intercambio iónico entre ellos. El fluido que contiene los materiales activos se bombea a través de la celda, lo que da como resultado la reducción y / u oxidación en ambos lados de la membrana, lo que genera un potencial eléctrico. En otras baterías, sin tener un flujo masivo del electrolito, todos los materiales electroactivos se almacenan internamente en los electrodos. Por otro lado, cuando se trata de baterías de flujo, el material energético se disuelve solo en el electrolito.
El electrolito se almacena en los tanques externos, de los cuales un tanque está en correspondencia con el negativo y el otro tanque con el electrodo positivo. Durante el proceso de descarga, la reacción química se explica en las semirreacciones, que se mencionan aquí:
Compartimento del ánodo:
An + 1 - e- → An
Compartimento del cátodo:
Cn + 1 + e- → Cn
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