钒电池的发展历程及工作原理
钒电池的发展历程及工作原理
钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(vanadium redox battery，缩写为vrb)，1985年由澳大利亚新南威尔士大学的marria kazacos提出。钒电池用不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接泵把溶液从储液槽压入电池堆体内完成电化学反应，反应后溶液又回到储液槽，活性物质不断循环流动，由此完成充放电。
其反应式如下：
负极反应: v2+-e- v3+
正极反应: vo2++2h++e- vo2++h2o
在机械动力作用下，电解液在储液罐和半电池的闭合回路中进行循环流动，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。
钒电池的基本工作原理示意图
钒电池的主要特性：
·充放电次数可达10,000次（20年）以上
·功率与容量分开，高达兆瓦级输出功率
·绿色环保无污染，电池可完全回收
·放电深度高达80%以上
·充放电时间比为1：1
·支持过冲过放
·电池免维护
1996年日本的住友电工（sei）12月建成450kw级钒电池电堆，实验数据表明电池循环性能很好，530次循环电池能量效率均值为82.3 %。
2003年11月澳大利亚pinnacle vrb ltd建成系统容量为800 kwh，输出功率200 kw。vrb-ess的使用除了提高king island岛上居民区的电能供应功率水平、稳定风力发电系统供电外，还减少了柴油机发电，因而减少了燃料费用及向环境中排放的废气量。
2004年2月，vrb power systems为pacific corp公司（castle valley，utah）建造的大型vrb-ess正式竣工。该系统储能容量2mwh、输出功率250kw，是北美地区第一座大型商业化vrb储能系统，主要用于满足美国犹他州东南部偏远地区用电高峰时的电力需求，即起削峰填谷作用。
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