Stroom accu-elektrolyt

Stroom accu-elektrolyt

Het werkingsprincipe van flowbatterijen bepaalt dat het een veiliger technische route is onder de huidige technologieroutes voor elektrochemische energieopslag. In tegenstelling tot lithiumbatterijen zijn de elektrolyt- en stapelstroombatterijen gescheiden. Van de vele energieopslagtechnologieën heeft de energieopslagtechnologie met stroombatterijen de voordelen van veiligheid en betrouwbaarheid, hoge kostenprestaties tijdens de levenscyclus, milieuvriendelijkheid en een lange levensduur.

1.Vanadium redoxflow batterij-elektrolyt

De vanadium redox-stroombatterij-elektrolyt bestaat hoofdzakelijk uit twee delen: het positieve elektrode VO²⁺/VO₂⁺-paar en het negatieve elektrode V²+/V³⁺-paar. Omdat het actieve materiaal van de elektrolyt van de vanadium-redoxstroombatterij alleen uit vanadium bestaat, kan het kruisbesmetting tussen de positieve en negatieve elementen van de elektrolyt effectief voorkomen, de levensduur van de batterij verlengen en theoretisch permanent worden gerecycled. is het een hotspot geworden in het huidige onderzoek naar stroombatterijen, waarbij met succes grootschalige commerciële demonstraties worden gerealiseerd en voortdurend toepassingsmarkten worden verkend.

2. Industriële elektrolytbereidingsmethode  

Er zijn drie belangrijke elektrolytbereidingsmethoden: chemische reductie, elektrolyse en gecombineerde elektrolyse met chemische reductie. Bij de industriële productie wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van chemische reductie en gecombineerde elektrolyse van chemische reductie.

2.1 chemische reductiemethode

De chemische reductiemethode bestaat uit het reduceren van hoogwaardige vanadiumverbindingen (V₂O₅, NH₄VO₃, enz.) tot laagwaardige vanadiumionen onder invloed van reductiemiddelen zoals zwaveligzuur, oxaalzuur en een reducerende atmosfeer. Het algemeen gebruikte oplosmiddel is een waterige zwavelzuuroplossing.

2.2 Elektrolysemethode

Bij de elektrolysemethode wordt gebruik gemaakt van hoogwaardige vanadiumverbindingen (zoals V₂O₅, NH₄VO₃ etc.) als grondstof. Het hoogwaardige vanadium wordt door middel van elektrolyse in de elektrolysecel gereduceerd tot het benodigde laagwaardige vanadium. Dat wil zeggen dat zwavelzuur dat vanadiumverbindingen met hoge valentie bevat, aan de negatieve elektrode wordt toegevoegd. Oplossing: aan de positieve elektrode wordt een zwavelzuuroplossing met een passende concentratie toegevoegd, en de elektrolyse wordt uitgevoerd onder constante stroom of constante spanning om een laagwaardige vanadiumionelektrolyt te bereiden.

2.3 Chemische reductie gecombineerde elektrolysemethode

Momenteel is de eerste stap van de gecombineerde elektrolysemethode voor chemische reductie die bij de industriële productie wordt gebruikt, het chemisch reduceren van vijfwaardige vanadiumionen tot tetravalente vanadiumionen, en vervolgens het elektrolyseren van de zwavelzuuroplossing van tetravalente vanadiumionen tot driewaardige vanadiumelektrolyt.