在大规模储能技术应用领域,储能电池性能要求的首要条件是安全性,除去安全性外,影响储能电池性能的重要因素是它的成本和效率,液流电池的性价比高,使用寿命也长,市场前景那是非常宽广的。通过建造兆瓦级示范演示系统,中国、英国、日本及美国等国家都已经取得了成功的经验和失败的教训[12]。总结氧化还原液流电池的优势如下:
(1)液流电池在额定功率和额定容量方面是独立的。液流电池的功率和储能容量可以单独设计。
(2)液流电池不存在自放电和电解质的变质的问题,它的寿命较于其他传统可冲式电池是很长的。但是,长期使用后,电池隔膜电阻有所增大,会导致隔膜的离子选择性有所降低。
(3)因为在液流电池的充放电期间,不发生普通电池的复杂的固相变化,电池只发生液相反应,它也不会以电极脱落或者是形态变化的原因导致容量损失或失效。
(4)可以100%深度放电但不会损坏电池。
(5)液流电池材料价格相对便宜,维修或更换费用低,同时电池结构简单,又因是液态形式储能,避免了传统电池因尺寸等变化引起的能量损失,。
(6)液流电池的电解液可以人为更换,再充电的时间很少,几乎是眨眼间。
(7)液流电池的浓差极化很小,当电池工作时,电解液是循环流动的[13]。
可以看到液流电池的竞争力很强,应用前景非常广阔,在储能电池中已经属于是最大规模的了,这也是因为液流电池可以被随心所欲的设计,在各种需要储能的场合都能够使用,而且使用的寿命很长,成本相对来说也比较低。液流电池之所以是最适宜规模化储能的电池体系,是因为相对于其他电池更为安全,寿命长且成本低,储存效率又很高。因而在可再生能源发电的存储过程中液流电池成为了首选。液流电池的迅速发展,迅速诞生出新型的液流电池是因为市场上巨大的需求而产生的。因液流电池对环境非常友好,储能的同时又保护了环境,也让可再生能源的时候用更加广泛,所以对支持我国向边远地区供电、大力开发西部等方面,液流电池的开发利用产生了很大的积极作用。氧化还原液流电池有四大可能用途:1、可再生能源的蓄电;2、电网的调“峰”;3、用电大户的蓄电;4、军用蓄电[14]。
多年发展下来,液流电池的形式也多种多样。
① 按电极的反应的形式来分类:
(1)电极上没有沉积的反应:在电极的表面,离子反应变价之后又由回到电解质溶液中反应(eg:全钒氧化还原液流电池)。
(2)电极上有沉积的反应:又分为双沉积反应(eg:全沉积型的铅酸氧化还原液流电池)和单沉积反应(eg:锌溴氧化还原液流电池、全铁氧化还原液流电池)。
② 按电化学的体系来分类:
(1)正负极电对的两个元素价态不同:只有阳离子为变价元素(eg:Ti-Cr、Cr-Fe体系);只有阴离子为变价元素(eg:多硫化钠/溴液流电池);阴、阳离子都属于变价元素(eg:钒/溴液流电池)。
(2)正负极电对的两个元素价态相同,那么这表明正负极电对上的该元素至少应该有3个不同的价态(eg:全钒液流电池)。
③ 按液流电池的电解液的数目来分类:
(1)双流动的电解液。
(2)单流动的电解液[15]。
液流电池的发展研究现状及分类(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_101719.html