Co to jest bateria redoks?

Bateria redoks, znana również jako akumulator przepływu redoks, jest rodzajem akumulatora, który przekształca energię chemiczną na energię elektryczną za pomocą zewnętrznie przechowywanych, elektrycznie przewodzących substancji chemicznych znanych jako elektrolity.Redox odnosi się do reakcji ograniczania utleniania, która jest reakcją chemiczną, w której atomy lub cząsteczki jednej substancji tracą elektrony lub utleniają się, a także z innych elektronów wzmocnienia lub są zmniejszone.Ten ruch naładowanych cząstek tworzy prąd elektryczny.Prąd ten jest tworzony, gdy elektrolity są pompowane ze zbiorników trzymających, w których są przechowywane w stosie, w którym razem wytwarzają reakcję chemiczną z redukcją utleniania, która tworzy użyteczny prąd elektryczny.

Baterie redoks działają podobnie do wspólnych baterii gospodarstwa domowego.W przeciwieństwie do baterii używanej w telefonie komórkowym lub budziku, akumulator redoks nie jest zawarty kompaktowo w jednej jednostce.Jego ujemnie naładowany elektrolit jest przechowywany w jednym zbiorniku zewnętrznym, a jego dodatnio naładowany elektrolit jest przechowywany osobno w innym zbiorniku zewnętrznym.Chociaż te elektrolity są oddzielone, nie ma między nimi wymiany elektronów.Gdy wymagana jest energia elektryczna, elektrolity są pompowane do jednostki znanej jako stos, w którym zachodzi reakcja o redukcję utleniania, w której wymieniają się między nimi elektrony, wytwarzając w ten sposób prąd elektryczny.

Istnieje wiele zalet stosowania akumulatorów redoksW niektórych aplikacjach w innych rodzajach baterii.Jedną z głównych zalet jest to, że bateria redoks może przechowywać bardzo dużą ilość energii, zwykle od kilku kilowatów do kilku megawatów, w zależności od ilości dostępnych elektrolitów.Akumulatory redoks można wykonać za pomocą substancji nietoksycznych i nie rozładowywać żadnych substancji niebezpiecznych dla środowiska w trakcie ich działania.Mają też długie życie, wymagają niewielkiej konserwacji i mogą być stosunkowo szybko naładowane.

Z drugiej strony akumulator redoks wymaga stosunkowo dużej objętości elektrolitów dla ilości wytwarzanej energii, co czyni ją niepraktyczną do produkcji energii elektrycznej na małą skalę lub do zastosowania w przenośnych zastosowaniach.Złożona konfiguracja sprzętu baterii Redox to kolejna wada.Wymaga takiego sprzętu, jak zbiorniki, pompy, aby wprowadzić elektrolity do stosu, systemy sterowania w celu regulacji przepływu elektrolitów i innych.Z tych powodów akumulatory redoks są najczęściej stosowane w lokalizacjach na dużą skalę lub w odległości, poza elektrycznie, w których wymagane są duże ilości mocy.

Na przykład bateria Redox może zapewnić moc zdalnego telefonu komórkowegoStacja, w której zasilanie z siatki nie jest dostępne, a częste konserwacja byłoby drogie.Kolejnym zastosowaniem, dla którego dobrze dopasowane są akumulatory Redox, jest wyrównanie ilości energii elektrycznej dostępnej w roślinach energii słonecznej lub wiatrowej.Energia słoneczna jest wytwarzana, gdy świeci słońce;Energia wiatru jest wytwarzana, gdy wiatr wieje.Produkcja energii z jednego z tych źródeł może gwałtownie spaść, ponieważ niekorzystne zmiany pogody powodują niepożądane spadki dostępności energii.Akumulator redoks może być używany do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej po produkowaniu, a następnie zrównoważenie energii elektrycznej dostępnej, gdy zmiany pogody zmniejszają produkcję energii słonecznej lub wiatrowej.