全釩氧化還原液流電池

全釩氧化還原液流電池 ， 或釩液流電池 （ Vanadium Redox Battery ， 縮寫 ： VRB ） ， 是一種可充電的液流電池 ， 他採用不同氧化態的釩離子來儲存化學勢能 。 釩氧化還原電池利用釩以四種不同氧化態存在於溶液中的能力 ， 並且使用該性質製造的電池僅具有一個電活性元素而不是兩個 。 由於多種原因 ， 包括其體積相對較大 ， 大多數釩電池目前用於 ， 例如連接到發電廠或電網 。 對釩液流電池的可能性被進行了各種探索 ， 有1930年代的Pissoort ， 有1970年代的NASA研究人員 ， 1970年代Pellegri和Spaziante ， 但他們都未能成功示範該技術 。 在1980年代 ， 新南威爾士大學的Maria Skyllas - Kazacos首次成功地演示了全釩液流電池在每一半中使用硫酸溶液中的釩 。 她的設計中使用硫酸電解液 ， 並於1986年被在澳大利亞的新南威爾士大學申請了專利 。 臺灣則由工研院 ， 核能研究所 ， 富堡能源在2010年早期即投入釩電池的研發 。 全釩氧化還原液流電池的主要優點是 ， 它可以簡單地只需通過使用較大的儲罐 ， 它就可以提供幾乎無限的電池容量 ， 也可在完全放電的情況下長時間保存而沒有不良影響 ， 如果沒有可用的電源給它充電只要更換電解質就可以再充電 ； 此外 ， 即使電解質不慎混合 ， 電池也不會遭受永久性的損害 。 兩種電解液之間的單一電荷狀態避免了由於非液流電池中的單個電池而引起的容量降低 ， 電解液爲含水且本質安全且不易燃的 ， 而使用西北太平洋國家實驗室開發的混合酸溶液的第3代配方可在更寬的溫度範圍內運行 ， 可以實現被動冷卻 。 釩氧化還原技術的主要缺點是相對較差的能量 - 體積比率 ， 雖然最近的研究已經在西北太平洋國家實驗室增加了一倍的能量密度 ， 並且與標準的蓄電池相比較有更多的系統複雜性, （ 雖然第3代配方增加了系統的一倍的能量密度 ） ， 含水電解質使電池沉重 ， 因此僅用於固定式應用 。 此外 ， 這種電池中含有的釩化合物具有較強的毒性 。 相比之下 ， 作爲磷酸鐵鋰電池的主要成分 ， 磷酸鐵鋰則幾乎是無毒的 ， 同時其電池本身也不具有有毒重金屬或其化合物 ； 除了鈷酸鋰和鎳酸鋰 ， 作爲三元鋰電池的主要材料之一 ， 錳酸鋰亦是無毒的 。