钒生艰难,道阻且长

来源: 中国科学院大连化学物理研究所

发布日期: 2019-11-17 08:00:00

文章讲述了一只菜鸟电池钒钒的修炼历程,从初入储能庄主门下,学习全钒液流电池技术,到自以为神功大成下山闯荡,最终因技术不足而回归山庄的故事。

从前,有只菜鸟电池,梦想成为优秀的储能电池。如何能够找来一阵风,把我吹向成功的来路。现在的我,可怜,弱小,还睡不好。哎呀!说好的飞升上神呢?怎么摔地上这么疼?果然电视剧里都是骗人的!等等...那位老人...莫非是?传说中掌握全钒宝典的储能庄主!天呐!真是千载难逢的机会!钒钒储能庄主在上,请受小生一拜!钒钒小友,快快请起!既来之,则安之。有缘之人,当有所获。你若有意拜师,我便倾囊相授。

于是,钒钒跟随庄主在化物仙境修炼的日子就这样开始了。钒钒我要传授给你的电池技术叫做“全钒液流电池”。所谓全钒液流,全钒指的是电池用来储存能量的物质“全部是钒离子”,电池中钒离子有四种价态,分别是二,三,四,五价。电池可以通过这几种价态之间的转化储存能量。所谓“液流”,指的是电池的电解液在运行的过程中在电极和储罐之间循环,处于流动状态。

全钒液流电池的结构如图所示,钒离子储存在电解液中,电解液被泵入电极发生反应,储存能量时,三价的钒被还原成二价钒,四价钒被氧化成五价钒。释放能量时则发生相反的反应。全钒液流电池由电解液,端板,集流板,电极和膜组成。充电时电子从外电路经过集流板到达电极,钒离子在电极上得失电子,同时储存能量,钒离子以外的离子穿过隔膜形成电池内电路。

电极是钒离子反应的场所,钒离子在电极上得失电子,实现价态变化,储存或释放能量。电极是纤维状的,它的直径只有10微米左右,是头发丝直径的1/4至1/5。充电和放电的时候,钒离子在这些纤维表面发生反应,电子则在这些导电的纤维中移动。这膜的功能啊,是阻挡正负极的钒离子接触,避免钒离子之间直接发生反应损失能量。

如果没有膜,两端电极会直接接触,电池会短路,更重要的是,两端的电解液会直接混合,高价的钒离子直接与低价的钒离子反应,无法放出电。所以,我们需要这样的膜,它能够防止电池短路,能够阻挡钒离子接触。同时,还能够传导其他离子,形成电池内电路。此为《全钒宝典》上部,你要勤加练习,早日领会心得,为师再授你更加高深之法。

经过一段时间的修行,领悟了《全钒宝典》上部的钒钒,已可灵活地指挥各部件,自己变身成为高性能的全钒(单)电池了。不错,钒钒,你潜力很大,而且具有很多其他无法比拟的安全性优势,你先自己继续修炼,待为师过几天传你储能山庄的终极心法!然而,内心膨胀的钒钒,自以为已经神功大成,于是给师傅留了一封信。写道:尊敬的师父,徒儿大功已成,下山闯荡,为您争光!——钒钒敬上。

唉,初生牛犊,不知江湖艰险......等他尝尽了苦头,便会重回山庄喽。我已经是一个优秀的电池了,哼哼!我要走向“钒”生巅峰!然而,外面的世界,远比钒钒想象得残酷。仍然是单电池的钒钒,由于输出功率不足,无法满足市场的需求,在电力江湖难以立足。经历了“钒生”的大起大落落落落之后,身无分文的钒钒,只得一路乞讨,终于回到储能山庄。“钒生”艰难,道阻且长,欲知后事如何,请听下回分解。

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