釩電池與锂電池的對比

TIME: 2020-05-07 锂電池百科

釩電池也叫全釩液流電池，是可以作爲大容量儲能電站的一種電池，目前是儲能電池領域比較熱門的一種電池，發展潛力是很大的，那麽釩電池與锂電池對比哪個更好呢？

下面是釩電池與锂電池的對比

1、钒电池与锂電池工作原理的不同

全釩液流電池是將具有不同價態的釩離子溶液分別作爲正極和負極的活性物質，分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進行充、放電實驗時，電解液通過泵的作用，由外部貯液罐分別循環流經電池的正極室和負極室，並在電極表面發生氧化和還原反應，實現對電池的充放電。

锂離子電池實際上是一種锂離子濃差電池，正負電極由兩種不同的锂離子嵌入化合物組成。充電時，Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極，負極處于富锂態，正極處于貧锂態，同時電子的補償電荷從外電路供給到碳負極，保證負極的電荷平衡。放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極，正極處于富锂態。在正常充放電情況下，锂離子在層狀結構的碳材料和層狀結構氧化物的層間嵌入和脫出，一般只引起層面間距變化，不破壞晶體結構，在充放電過程中，負極材料的化學結構基本不變。因此，從充放電反應的可逆性看，锂離子電池反應是一種理想的可逆反應。

2、钒电池能量存储于电解液中，增加电解液储罐的体积或者提高电解液的浓度均可增加电池容量。即对于相同功率输出的钒电池，可根据需求任意调整容量，非常适合大容量储能应用；锂電池容量则是与正负极材料有关。

3、钒电池输出功率由电池堆中参与反应的面积决定，可通过增加或减少单电池和不同电池组串连和并联调整满足不同功率需求，目前美国商业化示范运行的钒电池的功率已达6000kW；锂電池很难做到那么大的储能容量；

4、钒电池充放电不涉及固相反应，电解液的理论使用寿命无限，可以长期使用；锂電池涉及固相反应，电解液使用寿命有限；

5、釩電池反應速度快，可在瞬間啓動，在運行過程中充放電狀態切換只需要0.02秒，響應速度1毫秒；

6、釩電池理論充放電時間比爲1：1（實際運行1.5-1.7：1），支持頻繁大電流充放電，深度充放電對電池壽命影響不大，充放電狀態下電池正、負極活性物質均爲液相，不會出現鎳氫電池、锂離子電池等蓄電池因電極上枝狀晶體的生長而將隔膜刺破導致電池短路的危險；

7、钒电池能量的存储量可以精确地测量出来；锂電池不能。

8、钒电池可以通过增加电解液或更换电解液的方式增加系统运行时间。通过更换电解液，可实现瞬间再充电，类似于汽车加油；锂電池做不到。

9、钒电池系统使用寿命长，充放循环寿命可超过10000次，远远高于锂電池的寿命。目前加拿大VRB Power Systems商业化示范运行时间最长的钒电池模块已正常运行超过9年，充放循环寿命超过18000次；

10、钒电池安全性高：钒电池无潜在的爆炸或着火危险，即使将正、负极电解液混合也无危险，只是电解液温度略有升高；锂電池有潜在的爆炸或着火危险。

11/钒电池除离子膜外，材料价格便宜，来源丰富，不需要贵金属作电极催化剂，成本低。锂電池价格较贵，资源稀缺，需要使用贵金属。

12、钒电池电解液可长期使用，没有污染排放，对环境友好;锂電池电解液不可循环使用，有一定的污染。

釩電池存在的問題

目前釩電池存在的技術問題主要有兩個，第一，釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高于45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沈澱，析出的沈澱堵塞流道，包覆碳氈纖維，惡化電堆性能，直至電堆報廢，而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度。第二，石墨極板要被正極液刻蝕，如果用戶操作得當，石墨板能使用兩年，如果用戶操作不當，一次充電就能讓石墨板完全刻蝕，電堆只能報廢。在正常使用情況下，每隔兩個月就要由專業人士進行一次維護，這種高頻次的維護費錢、費力。

從環保的角度來說，釩電池壓根就不環保，配制電解液用到的原料、正極沈澱以及泄漏的正極液經風幹後形成的薄層都有一樣相同東西，那就是五氧化二釩，它是一種劇毒化學品。

声明：本站部分文章及图片来源于互联网，如有侵权，请联系删除。

上一篇: 锂電池内阻多大就报废呢？

下一篇: 三元聚合物電池怎麽樣？