Électrolyte de batterie à débit

Électrolyte de batterie à débit

Le principe de fonctionnement des batteries à flux détermine qu'il s'agit d'une voie technique plus sûre parmi les voies technologiques actuelles de stockage d'énergie électrochimique. Contrairement aux batteries au lithium, l'électrolyte et la pile de batteries à flux sont séparés. Parmi les nombreuses technologies de stockage d'énergie, la technologie de stockage d'énergie par batterie Flow présente les avantages de la sécurité et de la fiabilité, d'un coût élevé pendant le cycle de vie, du respect de l'environnement et d'une longue durée de vie.

1.Électrolyte de batterie à flux redox au vanadium

L'électrolyte de la batterie à flux redox au vanadium est principalement composé de deux parties, la paire d'électrodes positives VO²⁺/VO₂⁺ et la paire d'électrodes négatives V²+/V³⁺. Étant donné que le matériau actif de l'électrolyte de la batterie à flux redox au vanadium est composé uniquement de vanadium, il peut efficacement éviter la contamination croisée entre les éléments positifs et négatifs de l'électrolyte, prolonger la durée de vie de la batterie et peut théoriquement être recyclé de manière permanente. , il est devenu un point chaud dans la recherche actuelle sur les batteries à flux, réalisant avec succès des démonstrations commerciales à grande échelle et explorant continuellement les marchés d'applications.

2. Méthode de préparation de l'électrolyte industriel  

Il existe trois méthodes principales de préparation d’électrolytes : la réduction chimique, l’électrolyse et l’électrolyse combinée par réduction chimique. La production industrielle utilise principalement la réduction chimique et l’électrolyse combinée par réduction chimique.

2.1 méthode de réduction chimique

La méthode de réduction chimique consiste à réduire les composés de vanadium de haute valence (V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) en ions vanadium de faible valence sous l'action d'agents réducteurs tels que l'acide sulfureux, l'acide oxalique et une atmosphère réductrice. Le solvant couramment utilisé est une solution aqueuse d’acide sulfurique.

2.2 Méthode d'électrolyse

La méthode d'électrolyse utilise des composés de vanadium à haute valence (tels que V₂O₅, NH₄VO₃, etc.) comme matières premières. Le vanadium à haute valence est réduit en vanadium à faible valence requis par électrolyse dans la cellule électrolytique. Autrement dit, de l'acide sulfurique contenant des composés de vanadium à haute valence est ajouté à l'électrode négative. Solution, l'électrode positive est ajoutée avec une solution d'acide sulfurique de concentration correspondante, et l'électrolyse est effectuée sous courant constant ou tension constante pour préparer un électrolyte d'ions vanadium de faible valence.

2.3 Méthode d'électrolyse combinée par réduction chimique

À l'heure actuelle, la première étape de la méthode d'électrolyse combinée par réduction chimique utilisée dans la production industrielle consiste à réduire chimiquement les ions vanadium pentavalents en ions vanadium tétravalents, puis à électrolyser la solution d'acide sulfurique des ions vanadium tétravalents en électrolyte de vanadium trivalent.