什么是液流电池?

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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。

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。 

流动电池的应用

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’s FBTS has been designed specifically for 流动电池. The charge/discharge flow battery testing system can range from small research-grade single cells up to 300kW stacks. Like Arbin’s other 电池测试设备, the FBTS is highly customizable to individual research needs. Third party pumps and other hardware can be easily integrated with the system, and the electronic circuitry is easily programmable using Arbin’s 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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阿滨团队

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