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Concept
Batterie à flux redox
Résumé
Une batterie à flux redox, batterie redox flow ou pile d'oxydoréduction est un type de batterie d'accumulateurs, dans lequel l'énergie est stockée dans deux solutions électrolytiques, pompées à travers la cellule électrochimique et stockées dans des réservoirs. L'innovation principale de ces systèmes en comparaison des batteries classiques réside dans le découplage entre la capacité énergétique et la puissance de la pile. Ces dispositifs sont en revanche assez encombrants (aussi bien en masse qu'en volume) et sont donc plutôt destinés à des applications stationnaires.
Les batteries à flux redox sont un type d'accumulateurs dans lequel l'énergie est stockée dans un ou plusieurs électrolytes contenant des couples oxydant-réducteur particuliers. Elles sont composées d'une cellule électrochimique contenant deux électrodes séparées par un séparateur (le plus souvent une membrane échangeuse de protons). Particularité de ces dispositifs, les électrolytes sont stockées dans des cuves, reliées à la cellule grâce à un système de pompage. Les électrolytes sont la plupart du temps aqueux.
Les limites de ces batteries sont la faible densité énergétique. Elle dépend en effet de la solubilité des espèces réactives, qui est relativement faible. Une trop forte concentration peut entraîner des précipitations et détériorer le fonctionnement.
Batterie redox vanadium
vignette|Schéma d'une batterie redox flow au vanadium.
La batterie « tout vanadium » est la batterie redox flow la plus utilisée actuellement. Développée en 1985 par la chercheuse Maria-Skyllas-Kazacos à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, elle utilise les couples d'oxydoréduction V^5+/V^4+ et V^2+/V^3+. Les réactions ayant lieu de chaque côté sont les suivantes :
demi-équation dans l'anolyte : V^3+ + e^- V^2+
demi-équation dans le catholyte : VO^2+ + H2O VO2^+ + 2H+ + e-
équation-bilan : VO2^+ + V^2+ + 2H+ VO^2+ + V^3+ + H2O
Cette batterie délivre une tension de 1,26V et présente de nombreux avantages bien que le coût et la disponibilité de la matière première reste un frein certain.
Source officielle
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