Войти
| Удельная энергия | 34,4–54 Вт · ч /kg (124–190 Дж / г) |
|---|---|
| Плотность энергии | 15,7–39 Вт · ч / л (56,5–140 кДж / л) |
| Эффективность заряда / разряда | 75,9% |
| Энергия / потребительская цена | 400 долларов США / кВт · ч (0,11 доллара США / кДж) |
| Циклическая долговечность | >2000 циклов |
| Номинальное напряжение элемента | 1,8 V |
цинк-бромная проточная батарея - это тип гибридной проточной батареи. Раствор бромида цинка хранится в двух резервуарах. Когда аккумулятор заряжается или разряжается, растворы (электролиты) прокачиваются через батарею реактора и обратно в резервуары. Один резервуар используется для хранения электролита для реакций положительного электрода, а другой - для отрицательного. Цинк-бромные батареи от разных производителей имеют удельную энергию в диапазоне от 34,4 до 54 Вт · ч / кг.
Преимущественно водный электролит состоит из растворенной соли бромида цинка в воде. Во время заряда металлический цинк наносится из раствора электролита на поверхности отрицательных электродов в пакетах элементов. Бромид превращается в бром на поверхности положительного электрода и хранится в безопасной, химически комплексной органической фазе в резервуаре для электролита. Каждый пакет элементов из полиэтилена высокой плотности (HDPE) имеет до 60 биполярных пластиковых электродов между парой анодных и катодных торцевых блоков.
Цинк-бромный аккумулятор можно рассматривать как гальванический станок. Во время зарядки цинк наносится на токопроводящие электроды, в то же время образуется бром. При разряде происходит обратный процесс: металлический цинк, нанесенный на отрицательные электроды, растворяется в электролите и снова становится доступным для следующего цикла зарядки. Его можно оставлять полностью разряженным на неопределенный срок без повреждений.
В настоящее время в Австралии разрабатывается новый тип цинк-бромной батареи, называемый гелевой цинк-бромной батареей. Он легче, безопаснее, быстрее заряжается и универсален.
Проточные батареи RedFlow ZBM2 10 кВт · ч в лаборатории тестирования производительности Основными особенностями цинк-бромных батарей являются:
К недостаткам относятся:
Цинк– Поставщики батарей с потоком брома включают:
Эти аккумуляторные системы конкурируют за предоставление решений хранения энергии при более низкой общей стоимости, чем другие источники энергии системы хранения, такие как свинцово-кислотные, редокс ванадия, натрий-сера, литий-ионные и другие.
На отрицательном электроде цинк является электроактивным веществом. Цинк давно используется в качестве отрицательного электрода первичных элементов. Это широко доступный, относительно недорогой металл, который является электроположительным, со стандартным потенциалом восстановления E ° = -0,76 В по сравнению с SHE. Однако при контакте с нейтральными и щелочными водными растворами он довольно устойчив. По этой причине сегодня он используется в цинк-углеродных и щелочных первичных растворах.
В проточной цинк-бромной батарее реакция отрицательного электрода - это обратимое растворение / покрытие цинка:
На положительном электроде бром обратимо восстанавливается до бромида (со стандартным восстановительным потенциалом +1,087 В по сравнению с SHE) :
Таким образом, общая реакция клетки будет
Измеренная разность потенциалов составляет около 1,67 В на ячейку (немного меньше, чем прогнозируемая на основе стандартных восстановительных потенциалов).
Две электродные камеры каждой ячейки разделены мембраной (обычно микропористой или ионообменная разновидность). Это помогает предотвратить попадание брома на положительный электрод, где он вступит в реакцию с цинком, что приведет к саморазряду батареи. Для дальнейшего уменьшения саморазряда и снижения давления паров брома в положительный электролит добавляют комплексообразователи. Они обратимо реагируют с бромом, образуя маслянистую красную жидкость и снижая концентрацию Br. 2в электролите.
Значительная экономия топлива возможно на удаленных объектах электросвязи, работающих в условиях низкой электрической нагрузки и большой установленной генерации с использованием нескольких систем параллельно, чтобы максимизировать преимущества и минимизировать недостатки технологии.
В цинк-бромных батареях для переноса измененных частиц используется жидкость, что делает их непригодными для мобильного использования. Новая разработка Томаса Машмейера из Сиднейского университета заменяет жидкость гелем. Гель не является ни жидкостью, ни твердым веществом, но обладает обоими преимуществами. Ионы могут двигаться быстрее, что сокращает время зарядки. Кроме того, он более эффективен, долговечен и дешевле, чем литий, а гель является огнестойким. По состоянию на апрель 2016 года компания Gelion, дочерняя компания Сиднейского университета, разрабатывает аккумулятор для коммерческого использования. Компания была поддержана инвестициями в размере 11 миллионов долларов от британской группы возобновляемых источников энергии. Поскольку батареи также гибкие, их можно встраивать в структуру зданий. Это создает возможности для новых жилых домов, которые будут полностью питаться от солнечных систем, находящихся вне сети.
