바나듐 배터리는 어떻게 작동합니까?

바나듐 배터리의 구성 요소는 무엇입니까?

그것이에너지 저장 시스템또는 a 실험실 실험 시스템, 바나듐 흐름 배터리는 주로 다음 핵심 구성 요소로 구성됩니다.

바나듐 스택: 전기 에너지의 전환을 담당하는 여러 세포를 포함합니다.

전해질 탱크 : 일반적으로 4 개의 산화 상태에서 바나듐 이온을 함유 한 양성 및 음극 전극에 대한 바나듐 기반 전해질을 저장합니다.

펌프 및 배관 : 전해질을 순환하여 스택에 흐르게하는 데 사용됩니다.

이온 교환 막 : 양성 전극과 음성 전극 사이에 위치하여 양성자가 통과 할 수 있지만 전해질의 교차 오염을 방지합니다.

바나듐 흐름 배터리 작동 방식

바나듐 흐름 배터리의 에너지 저장 및 방출은 바나듐 요소의 다중 산화 환원 반응을 기반으로합니다. 가장 큰 특징은 양성 및 음성 전극이 바나듐 이온을 사용하지만 다른 산화 상태에서 안정적이고 가역적 전기 화학 공정을 달성한다는 것입니다.

1. 전해질 조성

바나듐 산화 환원 흐름 배터리다음 4 개의 산화 상태에서 바나듐 이온이 존재하는 수용성 황산염 전해질을 사용하십시오.

양의 전극 측 :

Vo²⁺ (v⁴⁺)

Vo₂⁺ (v⁵⁺)

음의 전극 측 :

v³⁺

v²⁺

이들 이온은 에너지 저장 및 방출을 달성하기 위해 전하 및 배출 공정 동안 가역적 산화 환원 반응을 통해 전환된다.

2. 충전 과정

외부 전원 (예 : 태양열 인버터, 그리드 등)이 시스템에 전원을 공급할 때 전해질이바나듐 스택다음 반응이 발생합니다.

양성 전극 반응 (산화) :

VO + + HATER → VO₂⁺ + 2H⁺ + EAL

→ v⁴⁺는 전자를 방출하여 v⁵⁺로 산화됩니다.

음성 전극 반응 (환원) :

v³→ + e⁻ → v²⁺

→ v³ reduc는 전자를 흡수하는 v²⁺로 감소됩니다.

이온 마이그레이션 :

전자는 양의 전극으로부터 외부 회로를 통해 음성 전극으로 흐르고, 수소 이온은 순환 막을 통해 양극 전극 챔버로부터 음의 전극 챔버로 들어가고, 외부 전류 방향은 음의 전극에서 양의 전극으로이다.

3. 방전 과정

외부 전원 공급 장치를 분리하고 시스템은 하중에 전원을 공급하기 시작하며 반응 방향은 반대입니다.

양성 전극 반응 (감소) :

Vo₂⁺ + 2H⁺ + E⁻ → VO + + H₂O

→ v⁵⁺는 전자를 흡수하여 V⁴⁺로 다시 감소합니다.

음성 전극 반응 (산화) :

v²⁺ → v³⁺ + e⁻

→ v² ox는 전자를 방출하여 vent로 다시 산화됩니다.

현재 출력 :

전자는 네거티브 전극으로부터 외부 회로를 통해 양의 전극으로 흐르고, 수소 이온은 부정적인 전극 챔버로부터 교환 막을 통해 양의 전극 챔버로 들어가고, 외부 전류 방향은 양의 전극에서 네거티브 전극까지이다.

바나듐 액체 흐름 배터리 구조의 개략도

바나듐의 특성과 특성은 무엇입니까?

높은 안전: 전해질은 불연성이며 반응은 안정적이며 열 런 어웨이는 거의 발생하지 않습니다.

매우 긴 사이클 수명: 수만 건의 충전 및 배출주기 후에 성능 저하는 거의 없습니다.

독립적 인 에너지와 힘의 설계: 스택 전력 또는 전해질 용량은 요구에 따라 별도로 확장 될 수 있습니다.

유지 관리 및 모니터링이 쉽습니다: 모듈 식 구조는 과학적 연구 및 교육 응용에 적합합니다.

환경 친화적이고 재활용 가능: 바나듐 전해질은 반복적으로 재사용 할 수 있으며, 이는 지속 가능한 개발의 요구를 충족시킵니다.

바나듐 흐름 배터리의 응용은 무엇입니까?

1. 재생 가능 에너지를위한 에너지 저장

2. 산업 및 공원 수준 에너지 저장

3. 그리드 조절 및 마이크로 그리드

4. 실험실 및 R & D 목적

작은 바나듐 배터리 시스템시연, 새로운 재료 검증 및 전기 화학 연구에 사용될 수 있습니다.

장기 안정성 테스트에 적합한 반복적으로 충전 및 배출 될 수 있습니다.

5. 커뮤니케이션 기지국 및 원격 인프라

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