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新型电源全钒氧化还原液流电池

2009年11月20日 10:40 www.obk20.com 作者:佚名 用户评论(0

新型电源全钒氧化还原液流电池

 由于能源危机和环保压力,传统能源正在向可再生能源转换。随着风能和太阳能等能源的应用,研究和开发价廉、高效率的储能系统是十分必要的。在众多的储能系统中,氧化还原液硫电池(redox flow cell)具有电池容量可调,无固相反应,不发生电极物质结构形态的改变,价格便宜、寿命长、可靠性高、操作和维修费用低等优点,因而得到了迅速发展。早期,Fe/Cr液硫电池发展较快,但Cr半电池的可逆性差,且难于寻求到能排除Fe和Cr相互污染的选择性隔膜;虽然对Fe/Cr电池进行了改进,但性能仍不理想,难以实用化。所以人们又研究开发单一金属溶液为电解质的电池,如Cr系、Co系和V系,其中以钒溶液为电解质的液流电池的性能最好。

    钒氧化还原液流电池是一种优良的储能系统。作为蓄电池与其他蓄电池比较见表1所示。它有诸多优点:

    (1)钒电池的额定功率和额定能量是相互独立的,功率大小取决于电池堆的性能(如电池堆的电阻等),钒电池的能量取决于电解液的体积和电解液的浓度。因此,可以通过增加电解液的浓度和体积来增加电池的容量。

    (2)在充、放电期间,钒氧化还原液流电池只发生液相反应,电极不参与化学反应。

    (3)钒电池储存寿命长,理论上保存期无限。因为电解液可以循环使用,这大大降低了电池的成本。

    (4)钒电池可以实现100%深放电而不损坏电池。

    (5)钒电池的结构简单、材料价格便宜、更换和维修费用低廉。

    (6)通过更换钒电池的电解液可以实现瞬间再充电。

    (7)钒电池对环境友好,是新型的环保电池。

    基于上述优点,钒电池可实现“瞬间再充电”,对于电动汽车的开发有很大的意义,钒电池可以作为电动汽车的动力能源,有利于推动电动汽车的普及, 电动汽车可以在加油站直接更换电解质,达到“再充电”,这样就会节约大量石油,减少环境污染, 钒电池还可用于边远地区及能量储存供应系统,大容量动力电源及大规模应急电源系统,以及电网的调峰、平衡负载和降低能耗等。有关专家预测,这种电池如得到广泛应用,将使中国储量丰富的钒钛磁铁矿和石煤钒矿资源得到充分利用,从而使中国钒资源优势转化为经济优势

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