V rámci certifikačného procesu TÜV – a ako jadro batérie – musí byť vanádiový elektrolyt dôkladne charakterizovaný. To zahŕňa analýzu rôznych fyzikálno-chemických vlastností, ako aj jeho horľavosti. Hoci sa to môže zdať ako rutinná úloha, charakterizácia sa musí vykonávať nielen na úplne vybitom elektrolyte, ale aj na kladne nabitom a vybitom elektrolyte.
Aby sa dosiahol vysoký stav nabitia (SOC >95 %), jedna z nádrží musí byť nastavená ako strana obmedzujúca kapacitu, čo jej umožňuje dosiahnuť vyšší SOC v porovnaní s druhou nádržou. Okrem toho musí byť protokol nabíjania konštantným prúdom nasledovaný krokom konštantného napätia, aby sa zabezpečila maximálna konverzia aktívnych druhov (v tomto prípade vanád III a IV). Pomocou tohto prístupu môžeme generovať a skladovať vysoko koncentrované roztoky vanádu V a vanádu II.
Vanád V je považovaný za najagresívnejšiu látku v elektrolyte. Ako silné oxidačné činidlo – porovnateľné s peroxidom vodíka (H₂O₂) – môže výrazne prispievať k degradácii komponentov, ako sú rámy, membrány a bipolárne dosky (BPP).
Na druhej strane, charakterizovanie vanádu II je obzvlášť náročné, pretože je vysoko citlivé na kyslík. Pred prípravou a experimentovaním musí byť roztok aj okolité prostredie deoxygenované. Táto látka predstavuje najredukčnejší stav vanádiového elektrolytu a je známe, že prispieva k deaktivácii uhlíkových plstí.
Táto charakteristika roztokov s vysokým SOC je nielen nevyhnutná pre certifikáciu TÜV, ale slúži aj ako cenný nástroj pre zrýchlené testy starnutia rôznych komponentov batérií, vrátane membrán, uhlíkových plstí a BPP.
POĎAKOVANIE: Táto práca bola podporená projektom: IPCEI_IE_FLOW_BESS_012021_2. fáza