نگاهی به باتری وانادیومی و الکترود‌های دو قطبی آن

در این پژوهش، باتری‌های ردوکس وانادیوم (vrb) معرفی شده و اجزای آن مورد بررسی قرار گرفته‌است. همچنین به طور خلاصه، تعدادی از تحقیقات صورت گرفته در مورد بخش‌های مختلف باتری مطرح شده است. از جمله کاربردهای باتری اکسیداسیون و کاهش وانادیوم، استفاده از آن به عنوان پشتیبان (back up) سیستم‌های برق اضطراری می‌باشد. الکترولیت‌های کاتدی و آندی، غشا والکترودهای دوقطبی بخش‌های اصلی باتری وانادیمی را تشکیل می‌دهند. برای ساخت یک باتری وانادیوم مناسب، دستیابی به الکترود فعال جهت انجام واکنش‌های الکترودی وانادیوم ضروری است مطالعات متعدد نشان می‌دهد یکی از پارامترهای مهم در عملکرد باتری‌های وانادیومی، سینتیک واکنش‌های پیل روی الکترودهای دوقطبی (bipolar) آن است. از اینرو، کاتالیزه کردن سطح الکترود برای واکنش‌های هدف، اهمیت زیادی پیدا می کند. رسوب نانوذرات مختلف روی لایه کربنی و گرافیتی و نیز عملیات حرارتی و یا الکتروشیمیایی آن‌ها به منظور افزایش فعالیت الکتروشیمیایی بستر کربنی، توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. بررسی ها نشان داده است انتقال تک الکترون، مرحله‌ی تعیین کننده در انجام واکنش‌های وانادیوم در سطح الکترود‌های صاف می‌باشد و با استفاده از لایه‌های فعال (مانند پارچه‌ی کربنی) و ایجاد کاتالیست بر روی آنها می‌توان مقدار پولاریزاسیون انتقال بار را کاهش داد. همچنین از این طریق می‌توان واکنش‌های جانبی ناخواسته بر روی الکترود (تصاعد هیدروژن در کاتد و تصاعد اکسیژن در آند) را حذف نمود.