Kaj je Redox baterija?

Redoks baterija, znana tudi kot redoks baterija, je vrsta baterije, ki pretvarja kemično energijo v električno energijo z uporabo zunanje shranjenih, električno prevodnih kemičnih snovi, znanih kot elektroliti. Redox se nanaša na oksidacijsko-redukcijsko reakcijo, ki je kemična reakcija, pri kateri atomi ali molekule ene snovi izgubijo elektrone ali se oksidirajo, drugi pa pridobijo elektrone ali se zmanjšajo. To gibanje nabitih delcev ustvarja električni tok. Ta tok nastane, ko se elektroliti črpajo iz zadrževalnih rezervoarjev, v katerih so shranjeni, v sklad, kjer skupaj proizvedejo oksidacijsko-redukcijsko kemično reakcijo, ki ustvarja uporaben električni tok.

Redoks baterije delujejo podobno kot običajne gospodinjske baterije. Za razliko od baterije, ki se uporablja v mobilnem telefonu ali budilki, redoks baterija ni kompaktno v eni enoti. Njegov negativno nabit elektrolit je shranjen v enem zunanjem rezervoarju, njegov pozitivno nabiti elektrolit pa ločeno v drugi zunanji posodi. Medtem ko so ti elektroliti ločeni, med njimi ni izmenjave elektronov. Ko je potrebna električna energija, se elektroliti črpajo v enoto, znano kot sklad, kjer pride do oksidacijsko-redukcijske reakcije, v kateri se med njimi izmenjujejo elektroni, s čimer nastane električni tok.

Uporaba redoks baterij v določenih aplikacijah ima številne prednosti pred drugimi vrstami baterij. Ena od glavnih prednosti je, da lahko redoks baterija shrani zelo veliko količino energije, običajno od nekaj kilovatov do nekaj megavatov, odvisno od količine razpoložljivih elektrolitov. Redox baterije so lahko izdelane iz nestrupenih snovi in ​​med delovanjem ne odvajajo okolju nevarnih snovi. Imajo tudi dolgo življenjsko dobo, zahtevajo malo vzdrževanja in jih je mogoče relativno hitro napolniti.

Po drugi strani redoks baterija zahteva relativno veliko količino elektrolitov za količino energije, ki jo proizvede, zaradi česar je nepraktična za manjšo proizvodnjo električne energije ali za uporabo v prenosnih aplikacijah. Še ena pomanjkljivost je zapletena nastavitev strojne opreme redoks baterije. Potrebuje takšno opremo, kot so rezervoarji, črpalke za pridobivanje elektrolitov v sklad, krmilni sistemi za uravnavanje pretoka elektrolitov in drugo. Zaradi teh razlogov se redoks baterije najpogosteje uporabljajo v velikih aplikacijah ali oddaljenih lokacijah zunaj električnega omrežja, kjer so potrebne velike količine energije.

Na primer, redoks baterija lahko oskrbuje z energijo oddaljeno postajo mobilnega telefona, kjer napajanje iz omrežja ni na voljo in bi bilo pogosto vzdrževanje drago. Druga aplikacija, za katero so redoks baterije zelo primerne, je izravnavanje količine električne energije, ki je na voljo iz sončnih ali vetrnih elektrarn. Sončna energija nastane, ko sije sonce; vetrna energija nastane, ko piha veter. Proizvodnja energije iz katerega koli od teh virov se lahko dramatično zmanjša, saj neugodne vremenske spremembe povzročijo nezaželeno zmanjšanje razpoložljivosti energije. Redoks baterijo lahko uporabimo za shranjevanje presežne električne energije, ko se ta proizvede, in kasneje izravnavo razpoložljive električne energije, ko vremenske spremembe zmanjšajo proizvodnjo sončne ali vetrne energije.