Kuinka vanadiinakut toimivat?

Mitkä ovat vanadium -akun komponentit?

Onko seenergian varastointijärjestelmätai a laboratoriokoejärjestelmä, Vanadiumvirtausakut koostuvat pääasiassa seuraavista ydinkomponenteista:

Vanadiumipino: Sisältää useita soluja, jotka vastaavat sähköenergian muuntamisesta.

Elektrolyyttisäiliöt: Säilytä vanadiumipohjaiset elektrolyyttit positiivisille ja negatiivisille elektrodeille, jotka yleensä sisältävät vanadiumioneja neljässä hapetustilassa.

Pumppu ja putkisto: Käytetään elektrolyyttien kiertämiseen, jotta ne virtaavat pinossa.

Ioninvaihtokalvo: Sijaitsee positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä, jolloin protonit voivat kulkea, mutta estää elektrolyytin ristikontaminaation.

Kuinka vanadiumvirtaamiat toimivat

Vanadiumivirtausakkujen energian varastointi ja vapauttaminen perustuvat vanadiinielementtien monivalvoiseen redox -reaktioon. Sen suurin piirre on, että sekä positiiviset että negatiiviset elektrodit käyttävät vanadiumi -ioneja, mutta erilaisissa hapettumis tiloissa stabiilin ja palautuvan sähkökemiallisen prosessin saavuttamiseksi.

1. Elektrolyytti

Vanadium redox -virtausakkuKäytä vesiliukoisia sulfaattielektrolyyttejä, joissa seuraavissa neljässä hapetustilassa on vanadiinioneja:

Positiivinen elektrodin puoli:

Voi²⁺ (v⁴⁺)

Vo₂⁺ (v⁵⁺)

Negatiivinen elektrodin puoli:

V³⁺

V²⁺

Nämä ionit muunnetaan palautuvien redox -reaktioiden avulla varaus- ja purkausprosessin aikana energian varastoinnin ja vapautumisen saavuttamiseksi.

2. Latausprosessi

Kun ulkoinen virtalähde (kuten aurinkoinversio, ruudukko jne.) Tarjoaa järjestelmään virtaa, elektrolyytti "aktivoidaan"vanadiumipinoja seuraavat reaktiot tapahtuvat:

Positiivinen elektrodireaktio (hapettuminen):

Vo + + H₂O → Vo₂⁺ + 2H⁺ + E⁻

→ V⁴⁺ hapetetaan V⁵⁺: ksi vapauttaen elektroneja.

Negatiivinen elektrodireaktio (pelkistys):

V³⁺ + e⁻ → v²⁺

→ V³⁺ pienennetään arvoon V²⁺, absorboivat elektronit.

Ionin muutto:

Elektronit virtaavat positiivisesta elektrodista negatiiviseen elektrodiin ulkoisen piirin läpi, vety -ionit syöttävät negatiivisen elektrodikammion positiivisesta elektrodikammiosta vaihtokalvon läpi ja ulkoisen virransuunta on negatiivisesta elektrodista positiiviseen elektrodiin.

3. Poistoprosessi

Irrota ulkoinen virtalähde, järjestelmä alkaa antaa virtaa kuormaan ja reaktiosuunta on päinvastainen:

Positiivinen elektrodireaktio (pelkistys):

Vo₂⁺ + 2H⁺ + e⁻ → Vo + + H₂o

→ V⁵⁺ vähenee takaisin v⁴⁺: ksi, absorboi elektroneja.

Negatiivinen elektrodireaktio (hapettuminen):

V²⁺ → V³⁺ + E⁻

→ V²⁺ hapettuu takaisin V³⁺: een vapauttaen elektroneja.

Nykyinen lähtö:

Elektronit virtaavat negatiivisesta elektrodista positiiviseen elektrodiin ulkoisen piirin läpi, vety -ionit syöttävät positiivisen elektrodikammion negatiivisesta elektrodikammiosta vaihtokalvon läpi ja ulkovirran suunta on positiivisesta elektrodista negatiiviseen elektrodiin.

Kaavio kaavio vanadiinin nesteen virtausakun rakenteesta

Mitkä ovat vanadiinin ominaisuudet ja ominaisuudet?

Korkea turvallisuus: Elektrolyytti ei ole palamattomia, reaktio on stabiili ja lämmön karkaa tapahtuu harvoin.

Erittäin pitkä syklielämä: Suorituskyvyn heikkenemistä ei melkein ole kymmenien tuhansien varaus- ja purkausjaksojen jälkeen.

Energian ja voiman riippumaton suunnittelu: Pinoteho tai elektrolyytti kapasiteetti voidaan laajentaa erikseen tarpeiden mukaan.

Helppo ylläpitää ja seurata: Modulaarinen rakenne sopii tieteelliseen tutkimukseen ja opetussovelluksiin.

Ympäristöystävällinen ja kierrätettävä: Vanadiumielektrolyytti voidaan käyttää uudelleen toistuvasti, mikä vastaa kestävän kehityksen tarpeita.

Mitkä ovat vanadiumvirtausakun sovellukset?

1. Uusiutuvan energian energian varastointi

14. Teollisuus- ja puistotason energian varastointi

3. Ruudukon säätely ja mikroverkko

4. Laboratorio- ja T & K -tarkoitukset

Pienet vanadiiniakkujärjestelmätVoidaan käyttää demonstraatioiden, uuden materiaalien todentamisen ja sähkökemiallisen tutkimuksen opettamiseen.

Voidaan ladata ja purkaa toistuvasti, sopii pitkäaikaiseen vakaustestaukseen.

5. Viestinnän tukiasemat ja etäinfrastruktuuri

Haluatko oppia lisää?

Ota yhteyttä tänään energian varastointiasiantuntijoiden ryhmään. Keskustelemme mielellämme tallennusvaatimuksistasi ja autamme sinua arvioimaan, onkoVanadimivirtausakutovat sopivia projektillesi.

Ota yhteyttä tiimimme