全釩液流電池簡介

液流電池是由美國科學家hallerl.h.于1974年提出的一種電化學儲能技術。根據發生反應的電對不同，液流電池可以分為：全釩液流電池、鋅溴液流電池、多硫化鈉溴液流電池、鋅鎳液流電池、半液流電池等。

全釩液流電池（Vanadium Redox Flow Battery，VRB），簡稱是釩電池，是一種活性物質呈循環流動液態的氧化還原電池。

釩電池的電能是以化學能的方式存儲在不同價態釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環流動，采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液平行流過電極表面并發生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流，從而使得儲存在溶液中的化學能轉換成電能。

釩屬于VB族元素，化學性質活躍，呈現多種價態。VRB就是以釩離子的不同價態的溶液為電解液，使其在正負極板上發生可逆反應，得以順利完成充電、放電和再充電過程。正極電解液由V5+和V4+離子溶液組成，負極電解液由V3+和V2+

離子溶液組成，電池充電后，正極物質為V5+離子溶液，負極為V+離子溶液，電池放電后，正、負極分別為V4+和V3+離子溶液，電池內部通過H+導電。V5+和V4+離子在酸性溶液中分別以VO2+離子和VO2+離子形式存在。

VRB正負極板發生以下反應：

正極：VO2^﹢+2H^﹢+e→V02^﹢+H20

負極：v²⁺ ↔ V³⁺﹢e-

電池反應：VO₂⁺+2H⁺+V²⁺↔V0²⁺ +H20+V³⁺

雖然液流電池各自的電化學體系不同，但都具備以下特點：

1.功率和容量相互獨立，輸出功率由電池模塊的大小和數量決定，儲能容量由電解液的濃度和體積決定，故可實現功率與容量的獨立設計；

2.能量轉化效率高，啟動速度快；

3.具有很強的過載能力和深度放電能力；

4.部件多為廉價的碳材料、工程塑料，材料來源豐富，易于回收。

全釩液流電池具備充放電可逆性高、循環壽命長、能量轉換效率高、正負極電解質無交叉污染和容易規模化等優點。同時顯示了較大的成本優勢，建設周期短，系統運行和維護費用低，特別是具有運行安全和環境友好的特點。

釩電池系統可以廣泛用于太陽能和風能發電的儲能設備、大型應急電源系統、電站儲能和電力系統的削峰填谷、負載調平等方面。目前釩電池在國外已經獲得了長足的發展，一些商業化示范工程也已經建立并穩定運行。