全钒氧化还原液流电池，或钒液流电池（Vanadium Redox Battery，縮寫：VRB），是一種可充電的液流电池，他採用不同氧化態的钒離子来儲存化學勢能。 钒氧化还原电池利用钒以四种不同氧化态存在于溶液中的能力，并且使用该性质制造的电池仅具有一个电活性元素而不是两个。由于多种原因，包括其体积相对较大，大多数钒电池目前用于电网儲能，例如连接到发电厂或电网。
对钒液流电池的可能性被进行了各种探索，有1930年代的Pissoort，有1970年代的NASA研究人员，1970年代Pellegri和Spaziante，但他们都未能成功示范该技术。 在1980年代，新南威尔士大学的Maria Skyllas-Kazacos首次成功地演示了全钒液流电池在每一半中使用硫酸溶液中的钒。 她的设计中使用硫酸电解液，并于1986年被在澳大利亚的新南威尔士大学申请了专利，而使用西北太平洋国家实验室开发的混合酸溶液的第3代配方可在更宽的温度范围内运行，可以实现被动冷却。
钒氧化还原技术的主要缺点是相对较差的能量-体积比率，虽然最近的研究已经在[http://energy.gov/sites/prod/files/VRB.pdf 西北太平洋国家实验室]增加了一倍的能量密度，并且与标准的蓄电池相比较有更多的系统复杂性,（虽然第3代配方增加了系统的一倍的能量密度。相比之下，作为磷酸铁锂电池的主要成分，磷酸铁锂则几乎是无毒的，同时其电池本身也不具有有毒重金属或其化合物；除去钴酸锂和镍酸锂，同为三元锂电池主要材料的锰酸锂是无毒的。
运行
钒氧化还原电池由电池组组成，其中两种电解质通过质子交换膜分离。 两种电解质均为钒基，正半电池中的电解质含有VO2+和VO2+离子，负电池中的电解质V3+和V2+离子。 电解质可以通过几种方法中的任何一种来制备，包括将五氧化二钒（V2O5）电解溶解在硫酸（H2SO4）中。 该溶液在使用中保持强酸性。
在钒液流电池中，两个半电池还被附加地连接到储罐和泵，使得非常大量的电解液可以通过电池循环。 这种液体电解液的循环有些麻烦，并且限制了钒液流电池在移动应用中的使用，有效地将它们限制在大型的固定装置中。
建议的改进
第二代钒氧化还原电池（钒/溴）可使能量密度增加约两倍，并增加电池的工作温度范围。
比能和能量密度
当前生产的钒氧化还原电池实现约20 Wh / kg（72kJ / kg）电解质的比能。新南威尔士大学最近的研究表明，使用沉淀抑制剂可以将密度提高到约35 Wh / kg（126 kJ / kg），通过控制电解液温度可以实现更高的密度。 与其他蓄电池类型相比较，这个比能是相当低的（例如，铅酸的有30-40 Wh / kg（108-144kJ / kg）;和锂离子的有80-200 Wh / kg（288-720kJ / kg） 公斤））。
应用
钒氧化还原电池的极大容量使其非常适合用于大型电力存储应用，例如帮助平均风能或太阳能等高度可变发电源的生产，帮助发电机应对大量需求涌现或平衡在传输受限区域供应/需求不足，或者發電梯度差異大的發電所使用。
最大的电网钒电池
一个200 MW，800 MWh（4小时）的全钒氧化还原电池正在中国建设中; 预计到2018年完成。
参看
- 电池
- 液流電池
- 铅酸蓄电池
- 电化电池
- 燃料电池
- 储能技术
参考
外部链接
- [https://web.archive.org/web/20120426211901/http://www.vrb.unsw.edu.au/ 新南威尔士大学（UNSW）的全钒氧化还原液流电池（VRB）]
- [http://everything2.com/index.pl?node_id=1291494 VRB at everything2]
- [https://web.archive.org/web/20120202165942/http://www.vanadiumsite.com/vanadium-redox-battery-wind-turbine-generator-and-storage/ The Need for Vanadium Redox Energy Storage in Wind Turbine Generators] Net electricity generation from all forms of renewable energies in America increased by over 15% between 2005 and 2009.
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