Eletrólito da bateria de fluxo

Eletrólito da bateria de fluxo

O princípio de funcionamento das baterias de fluxo determina que seja uma rota técnica mais segura entre as atuais rotas de tecnologia de armazenamento de energia eletroquímica. Ao contrário das baterias de lítio, o eletrólito e a pilha de baterias de fluxo são separados. Entre muitas tecnologias de armazenamento de energia, a tecnologia de armazenamento de energia de bateria de fluxo tem as vantagens de segurança e confiabilidade, alto desempenho de custo durante o ciclo de vida, respeito ao meio ambiente e longo ciclo de vida.

1.Eletrólito de bateria de fluxo redox de vanádio

O eletrólito da bateria de fluxo redox de vanádio é composto principalmente de duas partes, o par de eletrodo positivo VO²⁺/VO₂⁺ e o par de eletrodo negativo V²+/V³⁺. Como o material ativo do eletrólito da bateria de fluxo redox de vanádio é composto apenas de vanádio, ele pode efetivamente evitar a contaminação cruzada entre os elementos positivos e negativos do eletrólito, prolongar a vida útil da bateria e, teoricamente, pode ser reciclado permanentemente , tornou-se um ponto importante na pesquisa de baterias de fluxo atual, conseguindo demonstrações comerciais em grande escala e explorando continuamente os mercados de aplicações.

2. Método de preparação de eletrólito industrial  

Existem três métodos principais de preparação de eletrólitos: redução química, eletrólise e eletrólise combinada de redução química. A produção industrial utiliza principalmente redução química e eletrólise combinada de redução química.

2.1 método de redução química

O método de redução química consiste em reduzir compostos de vanádio de alta valência (V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) a íons de vanádio de baixa valência sob a ação de agentes redutores como ácido sulfuroso, ácido oxálico e atmosfera redutora. O solvente comumente usado é a solução aquosa de ácido sulfúrico.

2.2 Método de eletrólise

O método de eletrólise utiliza compostos de vanádio de alta valência (como V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) como matéria-prima. O vanádio de alta valência é reduzido ao vanádio de baixa valência necessário através da eletrólise na célula eletrolítica. Ou seja, ácido sulfúrico contendo compostos de vanádio de alta valência é adicionado ao eletrodo negativo. Solução, o eletrodo positivo é adicionado com uma solução de ácido sulfúrico de concentração correspondente e a eletrólise é realizada sob corrente constante ou tensão constante para preparar um eletrólito de íon vanádio de baixa valência.

2.3 Método de eletrólise combinada de redução química

Atualmente, a primeira etapa do método de eletrólise combinada de redução química usado na produção industrial é reduzir quimicamente os íons de vanádio pentavalente em íons de vanádio tetravalente e, em seguida, eletrolisar a solução de ácido sulfúrico de íons de vanádio tetravalente em eletrólito de vanádio trivalente.