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 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!
“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。”
“弟子钒钒拜见师父!”
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”。”
“什么是'全钒'?”
“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。”
“为什么称为液流呢?”
“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。”
“电极是啥捏?”
“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。呐,图上这就是。”
“看起来像头发丝~”
“没错,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。”
电极上发生反应的示意图(得失电子)
“师父!膜你好像还没解释呢,和人的隔膜作用一样么?”
“别太急嘛。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。你看图,讲的很清楚嘛。”
膜存在与不存在的区别
“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。”
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......

编辑 :戴卿 鲁文静 石梦奇 岳孟
绘图:小婷
策划:大连化物所储能技术研究部、科学传播处
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