什么是液流电池?

什么是液流电池?

液流电池,也被称为氧化还原液流电池(来自还原和氧化两个词),是一种基于液体的可充电电池。在传统电池中,电解质是电子可以在阴极和阳极之间穿行的媒介。在液流电池中,阳极和阴极本身就是电解质溶液。

在液流电池最简单的迭代中,电化学电池由两个半电池组成,每个半电池都与一个电解质槽相连。这两个槽中分别装有带负电的阴极和带正电的阳极。半电池被一个多孔膜分开,离子通过该膜进行交换。它们还各自连接到电流收集器上,该收集器将电池与电力负载连接起来。能量通过电解质溶液在半电池中的连续循环而被释放或储存。 

液流电池的常见材料包括钒,因为它能够以四种氧化状态存在,在还原和氧化过程中至关重要,所以受到青睐。铁铬、溴化锌和锌离子,也是典型的液流电池的材料。

液流电池的优点和缺点是什么?

流动电池仍在研究中,但研究表明,它们缺乏与锂电池相同的降解性。这意味着它们有可能拥有更长的寿命。一些人预计,液流电池可以持续到 30年.这使得它成为大型和长期应用的良好选择。

液流电池也很容易扩展。可以使用更大的水箱和更浓缩的电解质溶液。然而,由于质量大,液流电池不像锂离子电池那样方便携带,使其更适合于固定的能源储存用途。

由于液流电池不使用与锂离子相同的易燃电解质材料,它们应该是更安全的,消除了电池单元的可燃性问题。它们也不太可能经历热失控。

液流电池的一个关键缺点是其能量容量较低。由于锂电池的便利性和高容量,液流电池可能很难与之竞争。另一个缺点是它的前期成本更高。由于设置本身较大,安装液流电池的成本可能更高。然而,由于其使用寿命长,从长远来看,拥有成本可能更实惠。

流动电池的应用

目前正在研究的液流电池的主要应用是用于能源储存。这包括从使用可再生能源的家庭的小规模使用,到大规模的电网存储。 

一些人也在研究电动汽车的液流电池。该技术仍不成熟,但其概念借鉴了传统的燃料动力汽车,电池内的液体将被补充为新鲜的电解质溶液。这种安排将消除电动汽车电池充电所需的漫长时间,有可能成为一种更方便的解决方案。

测试液流电池

Arbin的FBTS是专门为以下情况设计的 流动电池.充放电流电池测试系统的范围从小型研究级单电池到300kW的电池堆。与Arbin的其他 电池测试设备, FBTS可根据个人研究需要进行高度定制。第三方泵和其他硬件可以很容易地与该系统集成,而且电子电路可以很容易地用Arbin的 MITS专业软件. 

虽然液流电池的采用仍然缓慢,在可预见的未来,锂离子仍然占据着最大的市场份额,但随着世界向绿色能源的发展,液流电池有可能在未来的能源储存中发挥重要作用。随着液流电池研究的不断深入,新的化学成分和改进将被提出,推动液流电池成为储能解决方案领域的有力竞争者。

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阿尔滨团队

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