✖


Jump to content

Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея

Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея
Удельная энергия 10–20 Втч / кг (36–72 Дж/г)
Плотность энергии 15–25 Втч/л (54–65 кДж/л)
Энергоэффективность 75–90% [1] [2]
Долговечность во времени 20–30 лет
Долговечность цикла >12 000–14 000 циклов [3]
Номинальное напряжение ячейки 1.15–1.55  V
Схематическая конструкция системы проточной ванадиевой окислительно-восстановительной батареи [4]
Контейнерная ванадиевая проточная батарея мощностью 1 МВт и 4 МВтч, принадлежащая Avista Utilities и производимая UniEnergy Technologies
Проточная ванадиевая окислительно-восстановительная батарея, расположенная в Университете Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия.

Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея (VRB), также известная как ванадиевая проточная батарея (VFB) или ванадиевая окислительно-восстановительная батарея (VRFB), представляет собой тип перезаряжаемой проточной батареи . он использует ванадия ионы В качестве носителей заряда . [5] Батарея использует способность ванадия существовать в растворе в четырех различных степенях окисления , чтобы создать батарею с одним электроактивным элементом вместо двух. [6] По нескольким причинам, включая их относительную громоздкость, ванадиевые батареи обычно используются для хранения энергии в сети , т.е. подключаются к электростанциям/электрическим сетям. [7]

Многочисленные компании и организации участвуют в финансировании и разработке ванадиевых окислительно-восстановительных батарей.

История

[ редактировать ]

Писсорт упомянул о возможности создания VRFB в 1930-х годах. [8] Исследователи НАСА, а также Пеллегри и Спазианте последовали этому примеру в 1970-х годах. [9] но ни то, ни другое не увенчалось успехом. Мария Скиллас-Казакос представила первую успешную демонстрацию полностью ванадиевой окислительно-восстановительной проточной батареи, в которой используется растворенный ванадий в растворе серной кислоты, в 1980-х годах. [10] [11] [12] В ее конструкции использовались электролиты серной кислоты, и она была запатентована Университетом Нового Южного Уэльса в Австралии в 1986 году. [2]

Одним из важных прорывов, достигнутых Скилласом-Казакосом и его коллегами, стала разработка ряда процессов производства ванадиевых электролитов с концентрацией более 1,5 М с использованием более дешевого, но нерастворимого пентоксида ванадия в качестве исходного материала. Эти процессы включали химическое и электрохимическое растворение и были запатентованы Университетом Нового Южного Уэльса в 1989 году. В 1990-х годах группа UNSW провела обширные исследования по выбору мембран. [13] [14] активация графитового фетра, [15] [16] проведение изготовления пластиковых биполярных электродов, [17] определение характеристик и оптимизация электролитов, а также моделирование и симуляция. Несколько прототипов батарей VFB мощностью 1–5 кВт были собраны и испытаны в полевых условиях в солнечном доме в Таиланде и в электрическом гольф-мобиле в UNSW. [18]

Патенты и технология производства полностью ванадиевых проточных аккумуляторов UNSW были лицензированы Mitsubishi Chemical Corporation и Kashima-Kita Electric Power Corporation в середине 1990-х годов и впоследствии приобретены Sumitomo Electric Industries, где были проведены обширные полевые испытания в широком спектре применений в конец 1990-х и начало 2000-х годов. [19]

С целью расширения диапазона рабочих температур аккумулятора и предотвращения выпадения ванадия в электролит при температуре выше 40 тот C в случае V(V) или ниже 10 тот C в случае отрицательного раствора полуклеток Скиллас-Казакос и его коллеги протестировали сотни органических и неорганических добавок в качестве потенциальных ингибиторов осаждения. Они обнаружили, что неорганические соединения фосфата и аммония эффективно ингибируют осаждение 2 М растворов ванадия как в отрицательной, так и в положительной полуэлементах при температурах 5 и 45 °C соответственно, а фосфат аммония был выбран в качестве наиболее эффективного стабилизирующего агента. Добавки аммония и фосфата были использованы для приготовления и испытания 3 М ванадиевого электролита в проточной ячейке с отличными результатами. [19]

Количество семейств патентов и непатентных публикаций о нескольких типах химии проточных батарей по годам. [20]

Преимущества и недостатки

[ редактировать ]

Преимущества

[ редактировать ]

Основные преимущества VRFB перед другими типами аккумуляторов: [21]

  • нет ограничений по энергоемкости
  • может оставаться разряженным неограниченное время без повреждений
  • смешивание электролитов не вызывает необратимых повреждений
  • однозарядное состояние электролитов позволяет избежать снижения емкости
  • безопасный, негорючий водный электролит
  • отсутствие шума и выбросов
  • аккумуляторные модули могут быть добавлены для удовлетворения спроса
  • широкий диапазон рабочих температур, включая пассивное охлаждение [22] [23]
  • длительный цикл зарядки/разрядки: 15 000–20 000 циклов и 10–20 лет.
  • низкая приведенная стоимость : (несколько десятков центов), приближающаяся к целевому показателю в 0,05 доллара США на 2016 год, установленному Министерством энергетики США , и Европейской комиссии . целевому показателю в 0,05 евро Стратегического плана энергетических технологий [24]

Недостатки

[ редактировать ]

Основные недостатки VRFB по сравнению с другими типами аккумуляторов: [21]

  • высокие и нестабильные цены на минералы ванадия (т.е. стоимость энергии VRFB)
  • относительно низкая эффективность туда и обратно (по сравнению с литий-ионными батареями )
  • тяжелый вес водного электролита
  • относительно плохое соотношение энергии к объему по сравнению со стандартными аккумуляторными батареями
  • наличие движущихся частей в насосах, создающих поток раствора электролита
  • токсичность соединений ванадия (V).

Материалы

[ редактировать ]
Схема проточной ванадиевой окислительно-восстановительной батареи.
Растворы сульфатов ванадия в четырех различных степенях окисления ванадия.
В ванадиевых проточных батареях используются различные типы графитовых полей потока. Слева направо: прямоугольные каналы, прямоугольные каналы с распределителем потока, встречно-гребенчатое поле потока и змеевидное поле потока.

Электрод

[ редактировать ]

Электроды в ячейке VRB изготовлены на основе углерода. Сообщалось о нескольких типах углеродных электродов, используемых в ячейке VRB, таких как углеродный войлок, копировальная бумага, углеродная ткань, графитовый войлок и углеродные нанотрубки . [25] [26] [27] Материалы на основе углерода обладают преимуществами низкой стоимости, низкого удельного сопротивления и хорошей стабильности. Среди них предпочтительны углеродный войлок и графитовый войлок из-за их улучшенной трехмерной сетчатой ​​структуры и более высокой удельной поверхности, а также хорошей проводимости, химической и электрохимической стабильности. [28] [29] Электрод на основе чистого углерода проявляет гидрофобность и ограниченную каталитическую активность при взаимодействии с частицами ванадия. Для улучшения его каталитических характеристик и смачиваемости было использовано несколько подходов, включая термическую обработку, кислотную обработку, электрохимическую модификацию и введение катализаторов. [30] [31] Углеродный войлок обычно производят пиролизом полиакрилонитрила (ПАН) или вискозных волокон при температуре примерно 1500°C и 1400°C соответственно. С другой стороны, графитовый войлок подвергается пиролизу при более высокой температуре, около 2400°C. Для термической активации войлочных электродов материал нагревают до 400°С в воздушной или кислородсодержащей атмосфере. Этот процесс значительно увеличивает площадь поверхности войлока, увеличивая ее в 10 раз. [32] Активность по отношению к формам ванадия объясняется увеличением количества функциональных групп кислорода, таких как карбонильная группа (C=O) и карбоксильная группа (CO), после термической обработки на воздухе. [33] В настоящее время нет единого мнения относительно конкретных функциональных групп и механизмов реакций, определяющих взаимодействие частиц ванадия на поверхности электрода. Было высказано предположение, что реакция V(II)/V(III) протекает по внутрисферному механизму, тогда как реакция V(IV)/V(V) имеет тенденцию протекать по внешнесферному механизму. [31]


Электролит

[ редактировать ]

Оба электролита основаны на ванадии . Электролит в положительных полуэлементах содержит VO 2 + и ВО 2+ ионы, а электролит в отрицательных полуэлементах состоит из V 3+ и В. 2+ ионы. Электролиты можно приготовить несколькими способами, включая электролитическое растворение пятиокиси ванадия (V 2 O 5 ) в серной кислоте (H 2 SO 4 ). [34] При использовании раствор сильно кислый.

Мембрана

[ редактировать ]

Наиболее распространенным мембранным материалом является перфторированная сульфоновая кислота (PFSA или Нафион). Однако ионы ванадия могут проникать через мембрану PFSA и дестабилизировать клетку. [35] Исследование 2021 года показало, что проникновение снижается при использовании гибридных листов, изготовленных путем выращивания наночастиц триоксида вольфрама на поверхности однослойных листов оксида графена. Эти гибридные листы затем встраиваются в мембрану из PFSA сэндвич-структуры, армированную политетрафторэтиленом (тефлоном). Наночастицы также способствуют транспорту протонов, обеспечивая высокую кулоновскую эффективность и энергоэффективность более 98,1 процента и 88,9 процента соответственно. [36]

Операция

[ редактировать ]
Циклическая вольтамперограмма раствора ванадия (IV) в растворе серной кислоты

В реакции используются полуреакции : [37]

VO + 2 + 2H + + и − → VO 2+ + Н 2 О ( Е° = +1,00 В ) [38]
V 3+ + и − → V 2+ ( Е° = −0,26 В ) [39]

Другими полезными свойствами ванадиевых проточных батарей являются быстрая реакция на изменение нагрузки и перегрузочная способность. Они могут обеспечить время отклика менее полмиллисекунды при 100% изменении нагрузки и допускать перегрузку до 400% в течение 10 секунд. Время реагирования ограничено в основном электрооборудованием. Если они специально не предназначены для более холодного или теплого климата, большинство ванадиевых батарей на основе серной кислоты работают при температуре от 10 до 40 °C. Ниже этого температурного диапазона насыщенная ионами серная кислота кристаллизуется. [40] КПД туда и обратно в практических приложениях составляет около 70–80%. [41]

Предлагаемые улучшения

[ редактировать ]

В первоначальной конструкции VRFB, разработанной Skyllas-Kazacos, в качестве единственного аниона в растворах VRFB использовался сульфат (добавленный в виде сульфата(ов) ванадия и серной кислоты), что ограничивало максимальную концентрацию ионов ванадия до 1,7 М. [42] В 1990-х годах Скиллас-Казакос обнаружил использование фосфата аммония и других неорганических соединений в качестве ингибиторов осаждения для стабилизации 2 М растворов ванадия в диапазоне температур от 5 до 45°С. тот Патент на C и стабилизирующий агент был подан UNSW в 1993 году. Однако это открытие было в значительной степени упущено из виду, и примерно в 2010 году группа из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории предложила смешанный сульфатно- хлоридный электролит, который позволял использовать в растворах VRFB с концентрацией ванадия. 2,5 М во всем диапазоне температур от -20 до +50 °C. [43] [44] На основе стандартного равновесного потенциала V 5+ /V 4+ ожидается, что пара окислит хлорид, и по этой причине в более ранних исследованиях VRFB избегали растворов хлоридов. Удивительная окислительная стабильность (хотя и только при заряде ниже 80%) V 5+ растворов в присутствии хлоридов объясняли на основе коэффициентов активности. [45] Многие исследователи объясняют повышенную стабильность V(V) при повышенных температурах более высокой концентрацией протонов в смешанно-кислотном электролите, что смещает равновесие термического осаждения V(V) в сторону от V 2 O 5 . Тем не менее из-за высокого давления паров растворов HCl и возможности образования хлора при зарядке такие смешанные электролиты не получили широкого распространения. [46]

Другим вариантом является использование солей бромида ванадия. Поскольку окислительно-восстановительный потенциал Br 2 /2Br - пара более негативна, чем у Ви 5+ /V 4+ , положительный электрод работает по бромному процессу. [47] Однако из-за проблем с летучестью и коррозионной активностью Br 2 они не получили особой популярности ( см. в цинк-бромной батарее аналогичную проблему проточная . батарея ванадиево-цериевая ). Также была предложена [48]

Удельная энергия и плотность энергии

[ редактировать ]

VRB достигают удельной энергии около 20 Втч/кг (72 кДж/кг) электролита. Ингибиторы осаждения могут увеличить плотность примерно до 35 Втч/кг (126 кДж/кг), причем более высокие плотности возможны за счет контроля температуры электролита. Удельная энергия низкая по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей (например, свинцово-кислотными, 30–40 Втч/кг (108–144 кДж/кг); и литий-ионными, 80–200 Втч/кг (288–720 кДж/кг). )). [ нужна ссылка ]

Приложения

[ редактировать ]

Большая потенциальная мощность VRFB может лучше всего подходить для смягчения нерегулярной мощности ветровых и солнечных систем коммунального хозяйства. [21]

Их уменьшенный саморазряд делает их потенциально подходящими для применений, требующих длительного хранения энергии с небольшим обслуживанием, например, в военной технике, такой как сенсорные компоненты минной системы GATOR . [49] [21]

Они имеют малое время отклика и хорошо подходят для источников бесперебойного питания (ИБП), где они могут заменить свинцово-кислотные батареи или дизель-генераторы . Малое время отклика также полезно для регулирования частоты . Эти возможности делают VRFB эффективным универсальным решением для микросетей , регулирования частоты и переключения нагрузки. [21]

Самые большие ванадиевые решетчатые батареи

[ редактировать ]
Крупнейшие действующие ванадиевые окислительно-восстановительные батареи
Имя Дата ввода в эксплуатацию Энергия ( МВтч ) Мощность ( МВт ) Продолжительность (часы) Страна
Подстанция Минами Хаякита [50] [51] декабрь 2015 г. 60 15 4 Япония
Пфинцталь , Земля Баден-Вюртемберг [52] [53] [54] сентябрь 2019 г. 20 2 10 Германия
Вонюши, Ляонин [55] [56] 10 5 2 Китай
Ветряная электростанция Томамаэ [57] 2005 6 4 1:30 Япония
Проект Чжанбэй [58] 2016 8 2 4 Китай
Проект СноПУД МЕСА 2 [59] [60] Март 2017 г. 8 2 4 олень
Подстанция Сан-Мигель [61] 2017 8 2 4 олень
Пуллман Вашингтон [62] апрель 2015 г. 4 1 4 олень
Даляньская батарея [63] Октябрь 2022 г. 400 (800) 100 (200) 4 Китай

Компании, финансирующие или разрабатывающие ванадиевые окислительно-восстановительные батареи

[ редактировать ]

Компании, финансирующие или разрабатывающие ванадиевые окислительно-восстановительные батареи, включают Sumitomo Electric Industries , [64] CellCube (Энерокс), [65] ЮниЭнерго Технологии , [66] СторЭн Технологии [67] [68] в Австралии, Ларго Энерджи [69] и Эшлоун Энерджи [70] в Соединенных Штатах; H2 в Керён-си, Южная Корея; [71] Технология динамики возобновляемых источников энергии, [72] Инвинити Энергетические Системы [73] в Великобритании, VoltStorage [74] и сало [75] [76] в Европе; Благоразумная энергия [77] в Китае; Австралийский ванадий, CellCube и North Harbour Clean Energy [78] [79] в Австралии; Yadlamalka Energy Trust и Invinity Energy Systems [80] [81] в Австралии; СП EverFlow Energy SABIC SCHMID Group в Саудовской Аравии [82] и Bushveld Minerals в Южной Африке. [83]

См. также

[ редактировать ]

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Скиллас-Казакос, Мария; Кашерман, Д.; Хонг, ДР; Казакос, М. (сентябрь 1991 г.). «Характеристики и производительность ванадиевой окислительно-восстановительной батареи UNSW мощностью 1 кВт». Журнал источников энергии . 35 (4): 399–404. Бибкод : 1991JPS....35..399S . дои : 10.1016/0378-7753(91)80058-6 .
  2. ^ Перейти обратно: а б М. Скиллас-Казакос, М. Рычик и Р. Робинс в патенте AU 575247 (1986), выданном Unisearch Ltd.
  3. ^ Хранение электроэнергии и возобновляемые источники энергии: затраты и рынки до 2030 года . IRENA (2017), Хранение электроэнергии и возобновляемые источники энергии: затраты и рынки до 2030 года, Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, Абу-Даби.
  4. ^ Ци, Чжаосян; Кениг, Гэри М. (июль 2017 г.). «Обзорная статья: Проточные аккумуляторные системы с твердыми электроактивными материалами» . Журнал вакуумной науки и технологий B, Нанотехнологии и микроэлектроника: материалы, обработка, измерения и явления . 35 (4): 040801. Бибкод : 2017JVSTB..35d0801Q . дои : 10.1116/1.4983210 . ISSN   2166-2746 .
  5. ^ Лоуренс Найт (14 июня 2014 г.). «Ванадий: металл, который вскоре может стать источником энергии в вашем районе» . Би-би-си . Проверено 2 марта 2015 г.
  6. ^ Алотто, П.; Гварниери, М.; Моро, Ф. (2014). «Редокс-проточные батареи для хранения возобновляемой энергии: обзор». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 325–335. Бибкод : 2014RSERv..29..325A . дои : 10.1016/j.rser.2013.08.001 . hdl : 11577/2682306 .
  7. ^ Джеймс Пёртилл (2 февраля 2023 г.). «Проточные ванадиевые окислительно-восстановительные батареи могут обеспечить дешевое и крупномасштабное сетевое хранилище энергии. Вот как они работают» . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 25 июня 2023 г.
  8. ^ П.А. Писсорт, патент Франции 754065 (1933).
  9. ^ А. Пеллигри и П.М. Спазианте, в патенте Великобритании 2030349 (1978), выданном Оронцио де Нори Импианти Elettrochimici SpA.
  10. ^ Рычик, М.; Скиллас-Казакос, М. (январь 1988 г.). «Характеристики новой полностью ванадиевой проточной окислительно-восстановительной батареи». Журнал источников энергии . 22 (1): 59–67. Бибкод : 1988JPS....22...59R . дои : 10.1016/0378-7753(88)80005-3 .
  11. ^ «Открытие и изобретение: как началась история ванадиевых проточных батарей» . Новости хранения энергии . 18 октября 2021 года. Архивировано из оригинала 18 октября 2021 года.
  12. ^ «Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея | Исследования UNSW» . www.research.unsw.edu.au .
  13. ^ Чиенг, Южная Каролина; Казакос, М.; Скиллас-Казакос, М. (1992). «Подготовка и оценка композитной мембраны для применения ванадиевых окислительно-восстановительных батареях». Журнал источников энергии . 39 (1): 11–19. Бибкод : 1992JPS....39...11C . дои : 10.1016/0378-7753(92)85002-R .
  14. ^ Чиенг, Южная Каролина; Казакос, М.; Скиллас-Казакос, М. (16 декабря 1992 г.). «Модификация микропористого сепаратора Daramic для проточных окислительно-восстановительных батарей». Журнал мембранной науки . 75 (1–2): 81–91. дои : 10.1016/0376-7388(92)80008-8 .
  15. ^ Сан, Б.; Скиллас-Казакос, М. (июнь 1992 г.). «Модификация материалов графитовых электродов для применения ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей - I. Термическая обработка». Электрохимика Акта . 37 (7): 1253–1260. дои : 10.1016/0013-4686(92)85064-R .
  16. ^ Солнце, Биантин; Скиллас-Казакос, Мария (октябрь 1992 г.). «Химическая модификация материалов графитовых электродов для применения ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей - часть II. Кислотная обработка». Электрохимика Акта . 37 (13): 2459–2465. дои : 10.1016/0013-4686(92)87084-D .
  17. ^ Чжун, С.; Казакос, М.; Берфорд, РП; Скиллас-Казакос, М. (октябрь 1991 г.). «Изготовление и активация проводящих пластиковых композитных электродов для окислительно-восстановительных ячеек». Журнал источников энергии . 36 (1): 29–43. Бибкод : 1991JPS....36...29Z . дои : 10.1016/0378-7753(91)80042-В .
  18. ^ Тан, Ао; Макканн, Джон; Бао, Цзе; Скиллас-Казакос, Мария (ноябрь 2013 г.). «Исследование влияния шунтирующего тока на эффективность батареи и температуру батареи в проточной ванадиевой окислительно-восстановительной батарее». Журнал источников энергии . 242 : 349–356. Бибкод : 2013JPS...242..349T . дои : 10.1016/j.jpowsour.2013.05.079 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Скиллас-Казакос, Мария (1 июля 2022 г.). «Обзор — основные моменты разработки полностью ванадиевых окислительно-восстановительных батарей UNSW: с 1983 года по настоящее время». Журнал Электрохимического общества . 169 (7): 070513. Бибкод : 2022JElS..169g0513S . дои : 10.1149/1945-7111/ac7bab . S2CID   250007049 .
  20. ^ Толмачев Юрий В. (1 марта 2023 г.). «Обзор: проточные батареи с 1879 по 2022 год и далее» . Журнал Электрохимического общества . 170 (3): 030505. Бибкод : 2023JElS..170c0505T . дои : 10.1149/1945-7111/acb8de . S2CID   256592096 .
  21. ^ Перейти обратно: а б с д и Рэгсдейл, Роуз (май 2020 г.). «Ванадий стимулирует растущий спрос на VRFB» . Новости металлотехнологий . Проверено 15 ноября 2021 г.
  22. ^ «Ванадиевые окислительно-восстановительные проточные батареи» (PDF) . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория. Октябрь 2012.
  23. ^ Миллер, Келси. UniEnergy Technologies переходит от молекул к мегаваттам. Архивировано 31 января 2016 г. в Wayback Machine , Clean Tech Alliance, 7 июля 2014 г. По состоянию на 21 января 2016 г.
  24. ^ Спаньоло, Г.; Петроне, Г.; Маттавелли, П.; Гварниери, М. (2016). «Ванадий-окислительно-восстановительные проточные батареи: потенциал и проблемы новой технологии хранения». Журнал промышленной электроники IEEE . 10 (4): 20–31. дои : 10.1109/МИЭ.2016.2611760 . HDL : 11577/3217695 . S2CID   28206437 .
  25. ^ Мустафа, Ибрагим; Лопес, Иван; Юнес, Хаммад; Сусантьоко, Рахмат Агунг; Аль-Руб, Рашид Абу; Альмхейри, Саиф (март 2017 г.). «Изготовление отдельно стоящих листов многостенных углеродных нанотрубок (бумага-бумага) для ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей и влияние производственных переменных на электрохимические характеристики». Электрохимика Акта . 230 : 222–235. дои : 10.1016/j.electacta.2017.01.186 . ISSN   0013-4686 .
  26. ^ Мустафа, Ибрагим; Бамгбопа, Мусбаудин О.; Альраиси, Эман; Шао-Хорн, Ян; Сунь, Хун; Альмхейри, Саиф (1 января 2017 г.). «Информация об электрохимической активности пористых углеродистых электродов в неводных ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батареях». Журнал Электрохимического общества . 164 (14): А3673–А3683. дои : 10.1149/2.0621714jes . hdl : 1721.1/134874 . ISSN   0013-4651 .
  27. ^ Мустафа, Ибрагим; Аль Шехи, Асма; Аль Хаммади, Аюб; Сусантёко, Рахмат; Пальмизано, Джованни; Альмхейри, Саиф (май 2018 г.). «Влияние углеродосодержащих примесей на электрохимическую активность электродов из многостенных углеродных нанотрубок для ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей». Карбон . 131 : 47–59. Бибкод : 2018Carbo.131...47M . doi : 10.1016/j.carbon.2018.01.069 . ISSN   0008-6223 .
  28. ^ Чакрабарти, Миннесота; Брэндон, Северная Каролина; Хаджимолана, ЮАР; Тарик, Ф.; Юфит, В.; Хашим, Массачусетс; Хусейн, Массачусетс; Лоу, CTJ; Аравинд, П.В. (май 2014 г.). «Применение углеродных материалов в проточных окислительно-восстановительных батареях». Журнал источников энергии . 253 : 150–166. Бибкод : 2014JPS...253..150C . дои : 10.1016/j.jpowsour.2013.12.038 .
  29. ^ Сингх, Манодж К.; Капур, Маншу; Верма, Анил (май 2021 г.). «Последние достижения в области электрокатализаторов на основе углерода и металлов для проточных ванадиевых окислительно-восстановительных батарей». ПРОВОДА Энергетика и окружающая среда . 10 (3). Бибкод : 2021WIREE..10E.393S . дои : 10.1002/wene.393 .
  30. ^ Он, Чжансин; Льв, Янронг; Чжан, Тианао; Чжу, Е; Дай, Лей; Яо, Шуо; Чжу, Вэньцзе; Ван, Лин (январь 2022 г.). «Электродные материалы для ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей: внутренняя обработка и введение катализатора». Химико-технологический журнал . 427 : 131680. Бибкод : 2022ChEnJ.42731680H . doi : 10.1016/j.cej.2021.131680 .
  31. ^ Перейти обратно: а б Бурк, Андреа; Оборочану, Даниэла; Квилл, Натан; Ленихан, Кэтрин; Сафи, Мария Альхаджи; Миллер, Мэллори А.; Савинелл, Роберт Ф.; Уэйнрайт, Джесси С.; СасикумарСП, Варша; Рыбальченко Мария; Амини, Пупак; Далтон, Найл; Линч, Роберт П.; Бакли, Д. Ноэль (1 марта 2023 г.). «Обзор — кинетика электродов и стабильность электролита в ванадиевых проточных батареях». Журнал Электрохимического общества . 170 (3): 030504. Бибкод : 2023JElS..170c0504B . дои : 10.1149/1945-7111/acbc99 .
  32. ^ Хуонг Ле, Тхи Суан; Бечелани, Михаил; Кретин, Марк (октябрь 2017 г.). «Электроды на основе углеродного войлока для энергетики и защиты окружающей среды: обзор» (PDF) . Карбон . 122 : 564–591. Бибкод : 2017Carbo.122..564H . doi : 10.1016/j.carbon.2017.06.078 .
  33. ^ Парасураман, Айшвария; Лим, Тути Мариана; Мениктас, Крис; Скиллас-Казакос, Мария (июль 2013 г.). «Обзор исследований и разработок материалов для применения ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей». Электрохимика Акта . 101 : 27–40. дои : 10.1016/j.electacta.2012.09.067 .
  34. ^ Го, Юн; Хуан, Цзе; Фэн, Джун-Кай (февраль 2023 г.). «Ход исследований по приготовлению электролита для полностью ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей». Журнал промышленной и инженерной химии . 118 : 33–43. дои : 10.1016/j.jiec.2022.11.037 . S2CID   253783900 .
  35. ^ Чжан, Юэ; Чжан, Дэнхуа; Луан, Чао; Чжан, Ифань; Ю, Вэньцзе; Лю, Цзяньго; Ян, Чуанвэй (24 февраля 2023 г.). «Экономичная композитная мембрана с высокой ионной селективностью для ванадиевых проточных батарей» . Мембраны . 13 (3): 272. doi : 10.3390/membranes13030272 . ПМЦ   10057319 . ПМИД   36984659 .
  36. ^ Лаварс, Ник (12 ноября 2021 г.). «Гибридные края мембраны направляют батареи к сетевому накопителю энергии» . Новый Атлас . Проверено 14 ноября 2021 г.
  37. ^ Джин, Джутао; Фу, Сяоган; Лю, Цяо; Лю, Янру; Вэй, Чжиян; Ню, Кэсин; Чжан, Цзюньян (25 июня 2013 г.). «Идентификация активного центра в легированном азотом графене для окислительно-восстановительной реакции VO 2+ /VO 2 +». АСУ Нано . 7 (6): 4764–4773. дои : 10.1021/nn3046709 . ПМИД   23647240 .
  38. ^ Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А.; Бохманн, Манфред (1999), Передовая неорганическая химия (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN  0-471-19957-5
  39. ^ Аткинс, Питер (2010). Неорганическая химия (5-е изд.). У. Х. Фриман. п. 153. ИСБН  978-1-42-921820-7 .
  40. ^ Министерство энергетики/Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (17 марта 2011 г.). «Надежность электросети: увеличение запаса энергии в ванадиевых окислительно-восстановительных батареях на 70 процентов» . Наука Дейли . Проверено 2 марта 2015 г.
  41. ^ Реванкар, Шрипад Т. (2019). «Глава 6. Хранение химической энергии». В Биндре, Хитеш и Реванкар, Шрипад (ред.). Хранение и гибридизация ядерной энергии – Техноэкономическая интеграция возобновляемой и ядерной энергии . Лондон: Академическая пресса. стр. 177–227. дои : 10.1016/B978-0-12-813975-2.00006-5 . ISBN  9780128139752 . S2CID   189154686 .
  42. ^ М. Скиллас-Казакос, М. Рычик и Г. Робинс Роберт, «Полностью ванадиевая окислительно-восстановительная батарея». 1986AU-0055562 02.04.1986.М. Скиллас-Казакос, «Полностью ванадиевые окислительно-восстановительные батареи и добавки». 1988WO-AU00472 1988-12-091989AU-0028153 09.12.1989.М. Скиллас-Казакос, М. Казакос и К. Макдермотт, Родни Джон, «Ванадиевый зарядный элемент и ванадиевая двойная аккумуляторная система». 1989AU-0028152 09.12.1989.М. Казакос и С. Казакос Мария, «Растворы ванадиевых электролитов с высокой плотностью энергии, методы их приготовления, а также полностью ванадиевые окислительно-восстановительные элементы и батареи, содержащие растворы высокоэнергетических ванадиевых электролитов». 1996AT-0911853T 1996-05-031996AU-0054914 1996-05-031996US-08945869 1996-05-031996WO-AU00268 1996-05-031996NZ-0306364 1996-05-0 31996ES-0911853T 1996-05-031996EP-0911853 1996-05-031996DE -6030298 1996-05-031996CA-2220075 1996-05-031998HK-0110321 1998-08-312002US-10226751 22 августа 2002 г.
  43. ^ Ли, Л.; Ким, С.; Ван, В.; Виджаякумар, М.; Не, З.; Чен, Б.; Чжан, Дж.; Ся, Г.; Ху, Дж.; Графф, Г.; Лю, Дж.; Ян, З. (2011). «Стабильный ванадиевый окислительно-восстановительный аккумулятор с высокой плотностью энергии для крупномасштабного хранения энергии». Передовые энергетические материалы . 1 (3): 394–400. Бибкод : 2011AdEnM...1..394L . дои : 10.1002/aenm.201100008 . S2CID   33277301 .
  44. ^ Ян, Ю.; Чжан, Ю.; Тан, Л.; Лю, Т.; Хуанг, Дж.; Пэн, С.; Ян, X. (сентябрь 2019 г.). «Исследование физико-химических свойств и электрохимических свойств сульфатно-хлоридного смешанного кислотного электролита для ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батарей». Журнал источников энергии . 434 : Артикул 226719. Бибкод : 2019JPS...43426719Y . дои : 10.1016/j.jpowsour.2019.226719 . S2CID   197352614 .
  45. ^ Рознятовская Н.; Ноак, Дж.; Милд, Х.; Фюль, М.; Фишер, П.; Пинкварт, К.; Тюбке, Дж.; Скиллас-Казакос, М. (2019). «Ванадий электролит для полностью ванадиевых окислительно-восстановительных аккумуляторов: действие противоиона» . Батареи . 5 (1): 13. doi : 10.3390/batteries5010013 .
  46. ^ Юрий В. Толмачев. Обзор: проточные батареи с 1879 по 2022 год и далее. https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/acb8de/meta
  47. ^ Вафиадис, Хелен; Скиллас-Казакос, Мария (2006). «Оценка мембран для новой проточной окислительно-восстановительной ячейки с бромом ванадия». Журнал мембранной науки . 279 (1–2): 394–402. дои : 10.1016/j.memsci.2005.12.028 .
  48. ^ Шанкарасубраманиан, Шрихари; Чжан, Юнчжу; Рамани, Виджай (2019). «Проточная ванадий-цериевая проточная батарея на основе метансульфоновой кислоты с электродной развязкой демонстрирует значительно улучшенную емкость и срок службы» . Устойчивая энергетика и топливо . 3 (9): 2417–2425. дои : 10.1039/C9SE00286C . ISSN   2398-4902 . S2CID   199071949 .
  49. ^ Олбрайт, Грег и др. Сравнение свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов в стационарных хранилищах All Cell, март 2012 г.
  50. ^ Стоун, Майк (3 февраля 2016 г.). «Взгляд на крупнейшие проекты по хранению энергии, построенные по всему миру за последний год» . Проверено 12 августа 2017 г.
  51. ^ «Глобальная база данных по хранению энергии Министерства энергетики» . Energystorageexchange.org . Архивировано из оригинала 9 ноября 2017 года . Проверено 9 ноября 2017 г.
  52. ^ «Redox-Flow-Batterien» . Архивировано из оригинала 14 марта 2014 года . Проверено 27 июля 2014 г.
  53. ^ Армин Хербергер (19 января 2021 г.). «Гибридная система хранения в жилом районе – KIT планирует мировую премьеру с соединением электроэнергии и тепла в Брухзале» . Баден Последние новости Крайхгау . Проверено 29 июня 2023 г.
  54. ^ «Крупный проект «РедоксВинд» » . Химико-технологический институт Фраунгофера.
  55. ^ «Хранение энергии в Китае» . ees-magazine.com . Проверено 12 августа 2017 г.
  56. ^ Цзунхао, Чжан; Суцзюнь, Г. А.; Сянкунь, Массачусетс; Лю Цзунхао, Чжан Хуамин. «Крупнейшая в мире система хранения энергии с полностью ванадиевыми окислительно-восстановительными батареями для ветряных электростанций» системы хранения энергии с проточными окислительно-восстановительными батареями» 1 3 . ферма, поддерживающая «Использование крупнейшей в мире ) : 71–77. doi : 10.3969/j.issn.2095-4239.2014.01.010 . ( оригинал 13 августа 2017 г. Проверено 12 августа 2017 г.
  57. ^ «Глобальная база данных по хранению энергии Министерства энергетики» . Energystorageexchange.org . Архивировано из оригинала 19 октября 2013 года . Проверено 9 ноября 2017 г.
  58. ^ «Глобальная база данных по хранению энергии Министерства энергетики» . Energystorageexchange.org . Архивировано из оригинала 31 августа 2018 года . Проверено 9 ноября 2017 г.
  59. ^ «UET и PUD округа Снохомиш выделяют проточную аккумуляторную батарею самой большой емкости в мире» . Новости хранения энергии . 29 марта 2017 г. Архивировано из оригинала 18 августа 2018 г. . Проверено 29 декабря 2017 г.
  60. ^ «PUD инвестирует 11,2 миллиона долларов в энергоаккумулирующие устройства» . Эверетт Геральд . 2 ноября 2016 г. Проверено 29 декабря 2017 г.
  61. ^ «SDG&E и Sumitomo представляют крупнейшую ванадиевую проточную окислительно-восстановительную батарею в США» . Новости хранения энергии . 17 марта 2017 года . Проверено 12 августа 2017 г.
  62. ^ Весофф, Эрик, Сент-Джон, Джефф. Проточная батарея самой большой емкости в Северной Америке и ЕС доступна в Интернете , Greentech Media, июнь 2015 г. По состоянию на 21 января 2016 г.
  63. ^ «Крупнейшая в мире проточная батарея, подключенная к сети в Китае» . Новый Атлас . 3 октября 2022 г. Проверено 12 октября 2022 г.
  64. ^ «Проточная окислительно-восстановительная батарея» . СумитомоЭлектрик . Проверено 1 марта 2023 г.
  65. ^ «CellCube – универсальная система хранения энергии будущего» . Селлкуб . Проверено 14 декабря 2022 г.
  66. ^ Стив Вильгельм (3 июля 2014 г.). «Жидкая батарея размером с грузовик даст заряд коммунальным предприятиям» . Деловой журнал Пьюджет-Саунд . Проверено 2 мая 2015 г.
  67. ^ Предприниматель, Управление главы Квинсленда (3 февраля 2021 г.). «Как Квинсленд может улучшить будущее батарей» . Офис главного предпринимателя Квинсленда . Архивировано из оригинала 28 сентября 2020 года . Проверено 3 февраля 2021 г.
  68. ^ «StorEn Tech поставляет в Австралию первую в своем роде ванадиевую проточную батарею» . ЧистаяТехника . 19 декабря 2020 г. Проверено 3 февраля 2021 г.
  69. ^ «Производитель ванадия Largo готовит 1,4 ГВтч производственных мощностей для проточных батарей» . 6 мая 2021 г.
  70. ^ БИЛЛ ХАГСТРЭНД (23 августа 2013 г.). «Окисление ванадия: усиление местных сообществ» . Кливлендский бизнес Крэйна . Проверено 2 мая 2015 г.
  71. ^ Энди Колторп (14 ноября 2022 г.). «Южнокорейский производитель проточных аккумуляторов H2 строит завод мощностью 330 МВтч» . Новости хранения энергии . Проверено 29 июня 2023 г.
  72. ^ «Американские инвестиции в чистые технологии подскочили до 1,1 миллиарда долларов США. Где находится Ирландия?» . Кремниевая республика. 11 апреля 2011 года . Проверено 2 мая 2015 г.
  73. ^ « Первая в Великобритании сетевая аккумуляторная система хранения данных запущена в эксплуатацию в Оксфорде» . 24 июня 2021 г.
  74. ^ «Voltstorage разрабатывает безопасное и экологичное решение для хранения» . 16 января 2018 г.
  75. ^ «Решения для систем хранения энергии: Schmalz развивает еще одно направление бизнеса» . Журнал ветроэнергетики . 16 июня 2016 г. Проверено 28 мая 2023 г.
  76. ^ «Стопки Шмальца» . Дж. Шмальц ГмбХ . 28 мая 2023 г. Проверено 28 мая 2023 г.
  77. ^ Джефф Сент-Джон (2 марта 2010 г.). «Сделано в Китае: Prudent Energy получила 22 миллиона долларов на проточные батареи» . ГигаОм . Проверено 2 мая 2015 г.
  78. ^ «Australian Vanadium Ltd отправила из Австрии первую ванадиевую проточную батарею» . Проактивные инвесторы. 13 июля 2016 года . Проверено 24 ноября 2017 г.
  79. ^ «Партнеры по проточным ванадиевым батареям подписывают соглашение о строительстве гигафабрики в Австралии» . ВСУН Энергия. 24 ноября 2022 г. Проверено 27 июня 2023 г.
  80. ^ «Решения в области возобновляемых источников энергии для обеспечения устойчивого энергетического будущего» . Ядламалка Энергия. 2023 . Проверено 27 июня 2023 г.
  81. ^ Габриэлла Маршан (4 января 2021 г.). «Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии поддерживает проект ванадиевых проточных батарей в глубинке ЮАР» . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 27 июня 2023 г.
  82. ^ «В Саудовской Аравии будет построен завод по производству проточных батарей мощностью 3 ГВтч» . 16 мая 2020 г.
  83. ^ «Производитель ванадия Bushveld Minerals начинает строительство завода по производству электролита для проточных аккумуляторов в Южной Африке» . 15 июня 2021 г.

Общие и цитируемые ссылки

[ редактировать ]
[ редактировать ]
На Wikimedia Commons есть СМИ, связанные с ванадиевыми окислительно-восстановительными батареями .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vanadium_redox_battery&oldid=1233073715"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0f02d4ae89b782a1d469a8d01d2e827b__1720313940
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0f/7b/0f02d4ae89b782a1d469a8d01d2e827b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Vanadium redox battery - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)