Medzi rôznymi článkami bola znázornená dôležitosť rôznych komponentov, ako sú bipolárne platne, membrány, elektrolyty na výkon batérie. Ale o mieste, kde prebiehajú redoxné reakcie, o elektródach, nebolo nič hlásené. Uhlíkové elektródy sa bežne používajú v batériách Redox Flow s rôznymi alternatívami, ako sú uhlíkové plsti, uhlíkové tkaniny a uhlíkové papiere. Rôzne práce opísali mechanizmus redoxných reakcií vanádových redoxných prietokových batérií. Aj elektródy sú uhlíkaté materiály, redoxné reakcie prebiehajú vo funkčných skupinách kyslíka na povrchu elektród. Vlastnosti plsti majú významný vplyv na výkon batérie, pokles tlaku, hustotu energie a náklady. Podľa dizajnu zásobníka InoHub predstavujú uhlíkové plsti najvhodnejšieho kandidáta. Ako všetky komponenty komplexných redox-flow batérií, uhlíkové plsti musia byť optimalizované, aby sa dosiahli lepšie výsledky. Na zlepšenie zlej zmáčavosti a elektrochemickej aktivity uhlíkových elektród sa v literatúre používajú rôzne stratégie:
- Tepelné spracovanie: Ošetrením elektród vysokými teplotami v rôznych atmosférach je možné vyladiť a prispôsobiť obsah funkčných skupín.
- Gama-žiarenie na zlepšenie mechanických vlastností kompozitov vystužených prírodnými vláknami a fixáciu ich geometrie.
- Použitie kompozitných materiálov: Na výrobu nových elektród, ktoré podporujú elektrochemické reakcie na elektróde, možno použiť rôzne materiály. Tieto nové materiály zvyčajne obsahujú funkčné skupiny s vysokým obsahom kyslíka, ktoré zvyšujú aktívne miesta v elektródach.
- Elektrochemická depozícia: Uhlíkové nanorúrky a oxid grafénu boli elektrochemicky nanesené na uhlíkové plsti, čím sa zvýšili aktívne miesta pre redoxné reakcie vanádu. Elektrochemická oxidácia zvyčajne zvyšuje skupiny obsahujúce kyslík.
Spomedzi rôznych kandidátov a modifikácií študovaných v literatúre, študuje tím výskumu a vývoja spoločnosti InoHub najsľubnejšiu stratégiu na optimalizáciu výkonu elektród pomocou nákladovo efektívnej metódy. V tomto zmysle optimalizácia elektród poskytne batériám vyššiu hustotu energie a rýchlejšiu kinetiku.
POĎAKOVANIE:
Táto práca bola podporená projektom: IPCEI_IE_FLOW_BESS_012021
