Lo sviluppo di fonti energetiche rinnovabili come l'energia eolica e solare è limitato dalla loro natura intrinsecamente casuale e intermittente. Però, Le batterie a flusso di vanadio (VFB) comprendono una batteria efficiente in termini di costi ed energia, tecnologia di accumulo dell'energia a lunga durata in grado di immagazzinare e produrre senza problemi energia da fonti di energia rinnovabile.

Il sistema di accumulo di energia VFB comprende principalmente lo stack, l'elettrolita, e sistemi per pipeline, gestione della batteria e conversione dell'energia. Tra questi componenti, lo stack gioca un ruolo cruciale. Perciò, aumentare la densità di potenza dello stack e ridurne il costo accelererà ulteriormente l'industrializzazione della tecnologia VFB.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Li Xianfeng del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato una nuova generazione di tecnologia stack VFB che offre basso costo e alta densità di potenza. I risultati dei test del gruppo hanno mostrato un'efficienza energetica dello stack superiore all'81%. Lo stack ha funzionato a una potenza costante di 30 kW e non ha mostrato alcun decadimento della capacità dopo 100 cicli.

"Il processo di assemblaggio dello stack è stato migliorato applicando saldabili, membrane ioniche porose conduttive che abbiamo sviluppato, " ha detto il prof. Li.

La tecnologia di saldatura laser è stata utilizzata per la prima volta nell'assemblaggio della pila. Non solo ha migliorato l'affidabilità dello stack, ma ha anche ottenuto l'automazione dell'assemblaggio dello stack, ridotto l'uso di materiali di tenuta, e ridotto il costo dello stack.

"Questa nuova tecnologia stack VFB non solo mantiene l'elevata densità di potenza degli stack convenzionali, ma riduce anche il costo totale del 40% rispetto alle pile convenzionali, " ha detto il prof. Li.

Le membrane utilizzate negli stack VFB convenzionali sono principalmente membrane commerciali di acido perfluorosolfonico caratterizzate da costi elevati e selettività ionica relativamente scarsa.

In contrasto, il saldabile, le membrane conduttive ioniche porose adottate in questa nuova generazione di tecnologia stack VFB possono migliorare la selettività ionica e aumentare la capacità di ritenzione dell'elettrolita. Questo tipo di membrana costa molto meno delle membrane in acido perfluorosolfonico.