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欧洲大学共同开发最佳的氧化还原液流电池技术:锂离子技术的有前途的替代品
分流电阻 2024-11-23

简介:一个国际研究小组声称,基于钒或溴化锌的电池代表了氧化还原液流存储技术的最前沿。

他们已经确定了大约十二种氧化还原流量存储技术的挑战和机遇,并提供了其当前和预计的能量存储成本的估算值。

西班牙布尔戈斯大学,意大利帕多瓦大学,芬兰阿尔托大学,捷克共和国西波西米亚比尔森大学和巴斯克研究与技术联盟(BRTA)的研究人员评估了所有氧化还原流电池(RFB)和混合RFP技术已得到充分分析。

他们认为,这些技术在固定式储能应用中有望成为锂离子技术的替代方案。

研究人员说,与其他储能技术相比,氧化还原流储能具有灵活的模块化设计/操作,可扩展性,适中的维护成本,长寿命,高往返效率(RTE)和放电深度(DoD)。

,快速响应,对环境的影响可忽略不计。

这些积极因素大多与该技术独特的能量和功率去耦能力有关。

该团队说:“与其他技术(例如锂离子电池)相比,功率和能量密度的限制通常可以通过更具成本效益的可扩展性来克服”。

研究人员称钒氧化还原液流电池(VRFB)和锌溴氧化还原液流电池(ZBFB)是混合液流电池中最具代表性的类型,它们是真正的技术状态。

他们补充说,然而,要使它们在商业上取得成功并适用还需要很长的路要走。

钒电池的主要障碍是钒的低可用性和高成本,以及需要将双向DC / AC逆变器连接到电网的需求。

然而,在电解质组合物,膜和电极方面已取得了最新进展,并且在效率,功率和电流密度方面也已进行了改进。

研究人员说,这些技术的另一个主要优点是它们可以立即响应电网的浪涌功率需求,并处理诸如下垂补偿和频率调节之类的电网质量服务。

这位科学家说:“当前的研究目标是可以增加活性材料浓度和能量密度的电解质,具有更高质子传导性和更低离子穿越能力的膜以及具有更好水力性能的多孔电极。

但是,主要问题仍然存在。

存在。

低的能量密度值使VRFB系统比同等的锂离子系统重得多。

ZBFB是具有相对低电流密度的器件,但是由于电解质不受老化的影响,因此没有循环寿命极限。

研究人员还研究了替代性的水性无机纯液流电池,例如氧化钒氧化还原液流电池(VORFB),钒溴氧化还原液流电池(VBFB),溴化氢液流电池(HBFB)和聚氧金属盐基氧化还原液流电池。

液流电池(POMs-RFB)和水基有机氧化还原液流电池(AORFB)。

此外,他们分析了电解质和膜的不同材料。

他们引入了半固体液流电池(SSFB)和固体靶向/介导/辅助液流电池(SMFB)。

他们还研究了混合流量/非流量设备,例如基于金属溶液的氧化还原对流电池,以及基于锌,铁,铜或金属空气的氧化还原流量储能系统。

研究人员说:“低成本RFB的研究和开发不仅应侧重于经济的材料,而且还应侧重于优化的系统性能,主要在能量密度和功率密度方面,同时保持高效率。

根据RFB的说法,使用寿命长且大规模应用(用于固定式能量存储目标),所用材料的稳定性和安全性对于确保可持续性和确保最终成功至关重要。