鉅大LARGE | 點擊量：831次 | 2021年04月30日
歐洲大學聯合研發最佳氧化還原流電池技術
導讀：一個國際研究小組聲稱，基于釩或溴化鋅的電池代表了氧化還原流存儲技術的前沿。他們已經確定了大約十幾種氧化還原流存儲技術的挑戰和機遇，同時供應了其當前和預計的儲能成本的估計。
來自西班牙布爾戈斯大學、意大利帕多瓦大學、芬蘭阿爾托大學、捷克西波西米亞比爾森大學以及巴斯克研究與技術聯盟（BRTA）的研究人員對所有氧化還原流電池（RFB）和混合型RFP技術進行了全面分析。他們認為這些技術在固定儲能應用中是很有希望的鋰離子技術的替代品。
研究人員表示氧化還原流儲能與其他儲能技術相比，具有靈活的模塊化設計／操作、可擴展性、適度的維護成本、長壽命循環、高往返效率（RTE）、放電深度（DoD）、快速響應性和可忽略的環境影響等優勢。這些積極因素大多與該技術獨特的能量和功率解耦能力有關。
該小組說：“與其他技術（如鋰離子電池）相比，功率和能量密度的限制通常被更具成本效益的可擴展性所克服。”
研究人員稱釩氧化還原流電池（VRFBs）和鋅溴氧化還原流電池（ZBFBs）——最具代表性的混合流電池種類——才是真正的技術狀態。然而，使它們獲得商業成功和適用性的道路仍然任重道遠，他們補充道。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
釩電池的重要障礙是釩的可得性低和成本高，以及要一個雙向直流／交流逆變器來連接電網。然而最近在電解質成分、膜和電極方面已經取得了進展，并且在效率、功率和電流密度方面也有改進。
研究人員表示，這些技術的另一大優勢是能夠立即響應電網的浪涌電力需求，應對下垂補償和頻率調節等電能質量電網服務。
科學家說：“目前的研究目標是能夠提高活性材料濃度和能量密度的電解質，具有更高的質子電導率和更低的離子交叉的膜，能夠更好的水力性能的多孔電極。然而重要問題仍然存在。能量密度的低值使得VRFB系統比同等的鋰離子系統笨重得多。”
ZBFBs是電流密度相當低的器件，但由于電解質不受老化影響，因此沒有循環壽命限制。
研究人員還研究了替代的水性無機純流電池，如釩氧氧化還原流電池（VORFBs）、釩溴氧化還原流電池（VBFBs）、氫溴流電池（HBFBs）、聚氧金屬酸鹽基氧化還原流電池（POMs－RFBs）和水性有機氧化還原流電池（AORFBs）。此外，他們還分析了電解質和膜的不同材料。他們介紹了半固體流電池（SSFBs）和固體靶向／介導／助推流電池（SMFBs）的情況。
他們還研究了混合流動／非流動裝置，如基于金屬溶液的氧化還原對流電池，以及基于鋅、鐵、銅或金屬空氣的氧化還原流動儲能系統。
研究人員表示：“針對低成本RFB的研究和開發不僅應著重于經濟的材料，而且還應著重于優化的系統性能，重要是在能量密度和功率密度方面，同時還要保持高效率。根據RFB的長壽命和大規模應用（用于固定式能量儲能目標），所用材料的穩定性和安全性關于確保可持續性和確保最終成功至關重要。”
