從前,有只菜鳥電池,夢想成為優秀的儲能電池…...
如何能夠找來一陣風,把我吹向成功的來路…...現在的我,
可憐,弱小,還睡不好......
哎呀!說好的飛升上神呢?怎么摔地上這么疼?果然電視劇里都是騙人的!
等等...那位老人...莫非是?傳說中掌握全釩寶典的儲能莊主!天吶!真是千載難逢的機會!
“儲能莊主在上,請受小生一拜!”
“釩釩小友,快快請起!既來之,則安之。有緣之人,當有所獲。你若有意拜師,我便傾囊相授?!?
“弟子釩釩拜見師父!”
于是,釩釩跟隨莊主在化物仙境修煉的日子就這樣開始了......
“釩釩我要傳授給你的電池技術叫做“全釩液流電池”?!?
“什么是'全釩'?”
“所謂全釩液流,全釩指的是電池用來儲存能量的物質“全部是釩離子”,電池中釩離子有四種價態,分別是二,三,四,五價。電池可以通過這幾種價態之間的轉化儲存能量?!?
“為什么稱為液流呢?”
“所謂“液流”,指的是電池的電解液在運行的過程中在電極和儲罐之間循環,處于流動狀態。全釩液流電池的結構如圖所示,釩離子儲存在電解液中,電解液被泵入電極發生反應,儲存能量時,三價的釩被還原成二價釩,四價釩被氧化成五價釩。釋放能量時則發生相反的反應?!?
“全釩液流電池由電解液,端板,集流板,電極和膜組成。充電時電子從外電路經過集流板到達電極,釩離子在電極上得失電子,同時儲存能量,釩離子以外的離子穿過隔膜形成電池內電路?!?
“電極是啥捏?”
“電極是釩離子反應的場所,釩離子在電極上得失電子,實現價態變化,儲存或釋放能量。吶,圖上這就是?!?
“看起來像頭發絲~”
“沒錯,電極是纖維狀的,它的直徑只有10微米左右,是頭發絲直徑的1/4至1/5。充電和放電的時候,釩離子在這些纖維表面發生反應,電子則在這些導電的纖維中移動?!?
電極上發生反應的示意圖(得失電子)
“師父!膜你好像還沒解釋呢,和人的隔膜作用一樣么?”
“別太急嘛。這膜的功能啊,是阻擋正負極的釩離子接觸,避免釩離子之間直接發生反應損失能量。如果沒有膜,兩端電極會直接接觸,電池會短路,更重要的是,兩端的電解液會直接混合,高價的釩離子直接與低價的釩離子反應,無法放出電。你看圖,講的很清楚嘛?!?
膜存在與不存在的區別
“所以,我們需要這樣的膜,它能夠防止電池短路,能夠阻擋釩離子接觸。同時,還能夠傳導其他離子,形成電池內電路。此為《全釩寶典》上部,你要勤加練習,早日領會心得,為師再授你更加高深之法?!?
經過一段時間的修行...領悟了《全釩寶典》上部的釩釩,已可靈活地指揮各部件,自己變身成為高性能的全釩(單)電池了。
“不錯,釩釩,你潛力很大,而且具有很多其他無法比擬的安全性優勢,你先自己繼續修煉,待為師過幾天傳你儲能山莊的終極心法!”
然而,內心膨脹的釩釩,自以為已經神功大成,于是給師傅留了一封信。寫道:“尊敬的師父,徒兒大功已成,下山闖蕩,為您爭光!——釩釩敬上”
“唉,初生牛犢,不知江湖艱險......等他嘗盡了苦頭,便會重回山莊嘍?!?
然而,外面的世界,遠比釩釩想象得殘酷。仍然是單電池的釩釩,由于輸出功率不足,無法滿足市場的需求,在電力江湖難以立足。
經歷了“釩生”的大起大落落落落之后,身無分文的釩釩,只得一路乞討,終于回到儲能山莊......
編輯 :戴卿 魯文靜 石夢奇 岳孟
繪圖:小婷
策劃:大連化物所儲能技術研究部、科學傳播處