全釩液流電池,壽命長、規模大、安全可靠。釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(Vanadium Redox Battery,VRB),為液流電池的一種,是一種基于金屬釩元素的氧化還原的電池系統,其電解液是不同價態的釩離子的硫酸電解液。根據電化學反應中活性物質的不同,液流電池可分為釩液流電池、鋅基液流電池、鐵鉻液流電池等。其中全釩液流電池,壽命長、規模大、安全可靠的優勢尤為突出,成為規模儲能的首選技術,在調峰電源系統、大規模風光電系統儲能、應急電源系統等領域具有廣闊的應用前景。
液流電池工作原理為通過外接泵與交換膜實現離子電化學反應。全釩液流電池是一種二次充電電池。利用 VO2+/VO2+、 V2+/V3+兩對氧化還原電堆的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質,分別儲存在各自的電解液儲罐中。通過外接的泵,將電解液運輸至電池堆內的正極室和負極室,使其在不同的儲液罐和半液態的閉合回路中循環流動,并采用離子交換膜作為電池組的隔膜,電解質的溶液流過電極表面產生了電化學反應,從而實現釩電池的充放電過程。
我國釩電池相關技術儲備充足,工業應用前景廣闊。釩電池相關研究源于 1984 年UNSW 對 2/3 價與 4/5 價釩離子電對在氧化還原電池中的應用,并于 1988 年開始進入工業研發階段。1995 年,中國工程物理研究院電子工程研究所從率先在國內開始釩電池的研制。先后研制成功了 500W、1000W 的釩電池樣機,成功開發了 4 價釩溶液制備、導電塑料成型及批量生產、電池組裝配和調試等技術。2002 年,釩鋼龍頭企業攀枝花鋼鐵公司以深化資源利用為目的,與中南大學合作介入了釩電池的研發。