بطارية تدفق

بطارية التدفق أو بطارية تدفق الأكسدة هي نوع من الخلايا الكهروكيميائية حيث يتم توفير الطاقة الكيميائية من خلال مكونين كيميائيين يذوبان في السوائل الموجودة داخل النظام ويفصل بينهما غشاء.^[2]

نبذة عدل

يحدث التبادل الأيوني (المصحوب بتدفق التيار الكهربائي) من خلال الغشاء في حين أن كلا السائلين يدوران في الفضاء الخاص بهما.^[3] يتم تحديد جهد الخلية كيميائيًا بواسطة معادلة نرنست وتتراوح في التطبيقات العملية من 1.0 إلى 2.2 فولت.^[4]

الإستخدامات عدل

يمكن استخدام بطارية التدفق مثل خلية الوقود (حيث يتم استخراج الوقود المستهلك وإضافة الوقود الجديد إلى النظام)^[5] أو مثل البطارية القابلة لإعادة الشحن (حيث يدفع مصدر الطاقة الكهربائية تجديد الوقود).^[6] في حين أن لديها مزايا تقنية على عمليات إعادة الشحن التقليدية^[7]، مثل الخزانات السائلة التي يمكن فصلها وقرب طول العمر الغير محدود، إلا أن التطبيقات الحالية أقل قوة وتتطلب إلكترونيات أكثر تطوراً.^[8]

القدرة عدل

قدرة الطاقة هي وظيفة من حجم المنحل بالكهرباء (كمية المنحل بالكهرباء السائل)، والطاقة هي وظيفة من مساحة سطح الأقطاب الكهربائية.^[9]

طالع أيضاً عدل

بطارية زنك-بروم

مراجع عدل

^ Qi، Zhaoxiang؛ Koenig، Gary M. (12 مايو 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. ج. 35 ع. 4: 040801. DOI:10.1116/1.4983210. ISSN:2166-2746.
^ Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (12 May 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.
^ Liu, Tianbiao; Wei, Xiaoliang; Nie, Zimin; Sprenkle, Vincent; Wang, Wei (1 November 2015). "A Total Organic Aqueous Redox Flow Battery Employing a Low Cost and Sustainable Methyl Viologen Anolyte and 4-HO-TEMPO Catholyte". Advanced Energy Materials. 6 (3): 1501449. doi:10.1002/aenm.201501449. ISSN 1614-6840.
^ Andrews, J.; Seif Mohammadi, S. (2014). "Towards a 'proton flow battery': Investigation of a reversible PEM fuel cell with integrated metal-hydride hydrogen storage". International Journal of Hydrogen Energy. 39 (4): 1740–1751. doi:10.1016/j.ijhydene.2013.11.010.
^ Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.
^ Potash, Rebecca A.; McKone, James R.; Conte, Sean; Abruña, Héctor D. (2016). "On the Benefits of a Symmetric Redox Flow Battery". Journal of The Electrochemical Society. 163 (3): A338–A344. doi:10.1149/2.0971602jes. ISSN 0013-4651.
^ Tolmachev, Yuriy V.; Piatkivskyi, Andrii; Ryzhov, Victor V.; Konev, Dmitry V.; Vorotyntsev, Mikhail A. (2015). "Energy cycle based on a high specific energy aqueous flow battery and its potential use for fully electric vehicles and for direct solar-to-chemical energy conversion". Journal of Solid State Electrochemistry. 19 (9): 2711–2722. doi:10.1007/s10008-015-2805-z.
^ Carretero-González, Javier; Castillo-Martínez, Elizabeth; Armand, Michel (2016). "Highly water-soluble three-redox state organic dyes as bifunctional analytes". Energy & Environmental Science. 9 (11): 3521–3530. doi:10.1039/C6EE01883A. ISSN 1754-5692.
^ Winsberg, Jan; Stolze, Christian; Muench, Simon; Liedl, Ferenc; Hager, Martin D.; Schubert, Ulrich S. (11 November 2016). "TEMPO/Phenazine Combi-Molecule: A Redox-Active Material for Symmetric Aqueous Redox-Flow Batteries". ACS Energy Letters. 1 (5): 976–980. doi:10.1021/acsenergylett.6b00413. ISSN 2380-8195.

بطارية تدفق في المشاريع الشقيقة:

صور وملفات صوتية من كومنز.

[Qi_040801-1] Qi، Zhaoxiang؛ Koenig، Gary M. (12 مايو 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. ج. 35 ع. 4: 040801. DOI:10.1116/1.4983210. ISSN:2166-2746.

[2] Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (12 May 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.

[3] Liu, Tianbiao; Wei, Xiaoliang; Nie, Zimin; Sprenkle, Vincent; Wang, Wei (1 November 2015). "A Total Organic Aqueous Redox Flow Battery Employing a Low Cost and Sustainable Methyl Viologen Anolyte and 4-HO-TEMPO Catholyte". Advanced Energy Materials. 6 (3): 1501449. doi:10.1002/aenm.201501449. ISSN 1614-6840.

[4] Andrews, J.; Seif Mohammadi, S. (2014). "Towards a 'proton flow battery': Investigation of a reversible PEM fuel cell with integrated metal-hydride hydrogen storage". International Journal of Hydrogen Energy. 39 (4): 1740–1751. doi:10.1016/j.ijhydene.2013.11.010.

[5] Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.

[6] Potash, Rebecca A.; McKone, James R.; Conte, Sean; Abruña, Héctor D. (2016). "On the Benefits of a Symmetric Redox Flow Battery". Journal of The Electrochemical Society. 163 (3): A338–A344. doi:10.1149/2.0971602jes. ISSN 0013-4651.

[7] Tolmachev, Yuriy V.; Piatkivskyi, Andrii; Ryzhov, Victor V.; Konev, Dmitry V.; Vorotyntsev, Mikhail A. (2015). "Energy cycle based on a high specific energy aqueous flow battery and its potential use for fully electric vehicles and for direct solar-to-chemical energy conversion". Journal of Solid State Electrochemistry. 19 (9): 2711–2722. doi:10.1007/s10008-015-2805-z.

[8] Carretero-González, Javier; Castillo-Martínez, Elizabeth; Armand, Michel (2016). "Highly water-soluble three-redox state organic dyes as bifunctional analytes". Energy & Environmental Science. 9 (11): 3521–3530. doi:10.1039/C6EE01883A. ISSN 1754-5692.

[9] Winsberg, Jan; Stolze, Christian; Muench, Simon; Liedl, Ferenc; Hager, Martin D.; Schubert, Ulrich S. (11 November 2016). "TEMPO/Phenazine Combi-Molecule: A Redox-Active Material for Symmetric Aqueous Redox-Flow Batteries". ACS Energy Letters. 1 (5): 976–980. doi:10.1021/acsenergylett.6b00413. ISSN 2380-8195.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]