باتری جریان
انواع > غیرآلی > غیر آلی جریان کامل

سلول ردوکس (کاهش-اکسیداسیون) یک سلول برگشت پذیر است که در آن گونه های فعال ردوکس در محیط (مایع یا گاز) قرار دارند. باتری های جریان ردوکس سلول های قابل شارژ ( ثانویه ) هستند.  از آنجایی که آنها از انتقال الکترون ناهمگن به جای انتشار حالت جامد یا درون یابی استفاده می کنند، بیشتر شبیه سلول های سوختی هستند تا باتری های معمولی (مانند اسید سرب یا یون لیتیوم ). دلیل اصلی اینکه سلول های سوختی به عنوان باتری در نظر گرفته نمی شوند، این است که در ابتدا (در دهه 1800) پیل های سوختی به عنوان وسیله ای برای تولید برق مستقیم از سوخت (و هوا) از طریق یک فرآیند الکتروشیمیایی غیر احتراق ظاهر شدند. بعدها، به ویژه در دهه های 1960 و 1990، سلول های سوختی قابل شارژ (به عنوان مثال H
2</br> H
2 / O
2</br> O
2 ، مانند سلول های سوختی احیا کننده واحد در نمونه اولیه هلیوس ناسا ) توسعه یافتند.
نمونه هایی از باتری های جریان ردوکس عبارتند از: باتری جریان ردوکس وانادیوم، باتری پلی سولفید بروماید (Regenesys)، باتری جریان اکسیداسیون و کاهش آهن (IRFB) و باتری جریان اکسیداسیون و کاهش اورانیوم. اگرچه دستگاه های زیادی مطرح شده اند اما سلول های سوختی ردوکس از نظر تجاری کمتر رایج هستند.
باتری‌های جریان ردوکس وانادیوم به دلیل مزایایی که نسبت به سایر مواد شیمیایی دارند، علی‌رغم چگالی انرژی و توان محدود، پرفروش‌ترین باتری‌های جریان هستند. از آنجایی که آنها از وانادیوم در هر دو الکترود استفاده می کنند، دچار آلودگی متقاطع نمی شوند. با این حال، حلالیت محدود نمک های وانادیوم، این مزیت را در عمل خنثی می کند. مهمتر از آن برای موفقیت تجاری VRFBها در واقع تطابق تقریباً کامل روزنه ولتاژ رابط کربن/اسید آبی با محدوده ولتاژ کاری زوج‌های ردوکس وانادیوم است. این امر دوام الکترودهای کربنی کم‌هزینه و تأثیر کم واکنش‌های جانبی، مانند تحولات H2 و O2 را تضمین می‌کند، که منجر به عمر طولانی (سال‌های متمادی) و چرخه (15000-20000 چرخه) می‌شود که به نوبه خود نتیجه می‌دهد. در هزینه کم سابقه انرژی (LCOE، یعنی هزینه سیستم تقسیم بر انرژی قابل استفاده، عمر چرخه، و بازده رفت و برگشت). عمر طولانی باتری های جریانی امکان استهلاک هزینه سرمایه نسبتاً بالای آنها (به دلیل وانادیوم، نمدهای کربنی، صفحات دوقطبی، غشاها) را فراهم می کند. هزینه یکسان سازی شده انرژی برای VRFB ها به ترتیب چند ده دلار سنت یا سنت یورو در هر کیلووات ساعت است که بسیار کمتر از باتری های حالت جامد است و با اهداف 0.05 دلار و 0.05 یورو که توسط ایالات متحده و اتحادیه اروپا اعلام شده است فاصله زیادی ندارد. سازمان های دولتی.  چالش های اصلی برای اجرای گسترده عبارتند از: فراوانی کم و هزینه های بالای V 2 O 5 (> 30 دلار / کیلوگرم)، مواد خام برای VRFB. واکنش های پارازیت از جمله تکامل هیدروژن و اکسیژن. و رسوب V 2 O 5 در طول دوچرخه سواری. این نیروی محرکه اصلی برای توسعه فناوری باتری های جریان جایگزین است.
باتری‌های جریان شیمیایی مرسوم ، هم انرژی ویژه پایینی دارند (که آنها را برای وسایل نقلیه کاملاً الکتریکی بسیار سنگین می‌کند) و هم قدرت ویژه پایین (که آنها را برای ذخیره انرژی ثابت بسیار گران می‌کند). با این حال، قدرت بالای 1.4 وات بر سانتی‌متر مربع برای باتری‌های جریان هیدروژن-برم و انرژی ویژه بالا (530 وات ساعت بر کیلوگرم در سطح مخزن) برای باتری‌های جریان هیدروژن-برومات نشان داده شد    ].
در سال 2022، Influit Energy با بودجه DARPA SBIR یک نانوالکترو سوخت غیرقابل اشتعال و اصلاح شده با سطحی را اعلام کرد که از یک اکسید فلزی معلق در یک محلول آبی ساخته شده است. این ماده حتی در غلظت بالا و ویژگی ها و چگالی انرژی بالاتر از باتری های Lion از محلول خارج نمی شود. دمای عملیاتی 40- تا 80 درجه سانتی گراد است. آنها به لیتیوم، فلزات سنگین یا عناصر کمیاب نیاز ندارند.