Electrolito de batería de flujo

Electrolito de batería de flujo

El principio de funcionamiento de las baterías de flujo determina que sea una vía técnica más segura entre las actuales vías de tecnología de almacenamiento de energía electroquímica. A diferencia de las baterías de litio, el electrolito y la pila de baterías de flujo están separados. Entre muchas tecnologías de almacenamiento de energía, la tecnología de almacenamiento de energía con baterías de flujo tiene las ventajas de seguridad y confiabilidad, alto costo de rendimiento durante el ciclo de vida, respeto al medio ambiente y un ciclo de vida prolongado.

1.Electrolito de batería de flujo redox de vanadio

El electrolito de la batería de flujo redox de vanadio se compone principalmente de dos partes, el par de electrodo positivo VO²⁺/VO₂⁺ y el par de electrodo negativo V²+/V³⁺. Dado que el material activo del electrolito de la batería de flujo redox de vanadio está compuesto únicamente de vanadio, puede evitar eficazmente la contaminación cruzada entre los elementos positivos y negativos del electrolito, prolongar la vida útil de la batería y, en teoría, puede reciclarse permanentemente. , se ha convertido en un punto caliente en la investigación actual de baterías de flujo, logrando con éxito demostraciones comerciales a gran escala y explorando continuamente mercados de aplicaciones.

2.Método de preparación de electrolitos industriales.  

Hay tres métodos principales de preparación de electrolitos: reducción química, electrólisis y electrólisis combinada de reducción química. La producción industrial utiliza principalmente reducción química y electrólisis combinada de reducción química.

2.1 método de reducción química

El método de reducción química consiste en reducir compuestos de vanadio de alta valencia (V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) a iones de vanadio de baja valencia bajo la acción de agentes reductores como el ácido sulfuroso, el ácido oxálico y una atmósfera reductora. El disolvente comúnmente utilizado es una solución acuosa de ácido sulfúrico.

2.2 Método de electrólisis

El método de electrólisis utiliza compuestos de vanadio de alta valencia (como V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) como materia prima. El vanadio de alta valencia se reduce al vanadio de baja valencia requerido mediante electrólisis en la celda electrolítica. Es decir, al electrodo negativo se le añade ácido sulfúrico que contiene compuestos de vanadio de alta valencia. Solución, al electrodo positivo se le añade una solución de ácido sulfúrico de concentración correspondiente y la electrólisis se realiza bajo corriente o voltaje constante para preparar un electrolito de ion vanadio de baja valencia.

2.3 Método de electrólisis combinada de reducción química

En la actualidad, el primer paso del método de electrólisis combinada de reducción química utilizado en la producción industrial es reducir químicamente los iones de vanadio pentavalentes a iones de vanadio tetravalentes y luego electrolizar la solución de ácido sulfúrico de iones de vanadio tetravalentes en electrolito de vanadio trivalente.