Аннотация:
В последнее время происходит кардинальное изменение основных принципов электроэнергетики и растет число исследований, посвященных разработке различных устройств для запасания электроэнергии в другой форме — например, в виде механической или химической энергии. В обзоре дается краткое описание соответствующих устройств. Основное внимание уделено проточным редокс-батареям (ПРБ) — перспективному виду энергонакопителей, способных эффективно работать в узлах распределенных энергосетей, чтобы ликвидировать дисбаланс между меняющимися во времени интенсивностями процессов производства электричества “нетрадиционными источниками” и его потребления. На конструктивном уровне ПРБ сочетают принципы топливных элементов и химических источников тока с твердыми электроактивными материалами: переходы между электрической и химической формами энергии в них происходят в результате окисления и восстановления редокс-активных электролитов, которые хранятся в отдельных емкостях и подаются в электродные пространства мембранно-электродного блока (МЭБ), разделенные полупроницаемым сепаратором. Такой подход дает им принципиальное преимущество перед другими видами химических источников тока — возможность независимого масштабирования энергоемкостных и мощностных характеристик системы. В данной работе дается систематическое описание всех основных типов ПРБ и анализируются их принципиальные преимущества и недостатки, определяющие перспективы использования ПРБ в решении практических задач.
Библиография — 149 ссылок.
Ключевые слова:
Проточные редокс-батареи, Накопители энергии, Химические источники тока, Гибридные проточные батареи, Полностью ванадиевые проточные батареи, Нейтрализационные батареи.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
(проект № 19-13-50266, “Экспансия”). Сбор и анализ литературных источников по гибридным ПРБ выполнен в рамках госзадания (государственной регистрации АААА-А19-119061890019-5, тема 0089-2019-0007).
Образец цитирования:
М. М. Петров, А. Д. Модестов, Д. В. Конев, А. Е. Антипов, П. А. Локтионов, Р. Д. Пичугов, Н. В. Карташова, А. Т. Глазков, Л. З. Абунаева, В. Н. Андреев, М. А. Воротынцев, “Проточные редокс-батареи: место в современной структуре электроэнергетики и сравнительные характеристики основных типов”, Усп. хим., 90:6 (2021), 677–702; Russian Chem. Reviews, 90:6 (2021), 677–702