بطارية التدفق (Flow Battery)<br />م.م. هدى عادل محمد <br />بطارية التدفق (Flow Battery) هي جهاز كهروكيميائي يحول الطاقة الكيميائية للمواد النشطة كهربائياً مباشرة إلى طاقة كهربائية . يتم تخزين المواد النشطة كهربيًا في بطارية التدفق في الغالب خارجيًا في إلكتروليت ويتم إدخالها للجهاز فقط أثناء التشغيل. تحتوي بطاريات التدفق الحقيقي على جميع المواد المتفاعلة ومنتجات المواد الكيميائية النشطة كهربائيًا مخزنة خارج جهاز تحويل الطاقة. تسمى الأنظمة التي يتم فيها إذابة جميع المواد النشطة كهربائيًا في سائل إلكتروليت بال ( (Redox Flow Batteries ويرمز لها (RFBs).<br /><br />تتألف بطاريات التدفق من ثلاثة مكونات: خزانان وخلية كما هو موضح في الشكل (1). تُستخدم الخزانات لتخزين الالكتروليت ، وهو المحلول الذي يتم تخزين الطاقة فيه ، بينما تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال في الخلية. وتتكون الخلية من مجمعين للتيار(current collectors) ، ولوحين ثنائي القطب (bipolar plates) ، وقطبين كهربائيين (electrodes) ، وغشاء واحد (membrane).<br />بطارية التدفق هي خلية وقود قابلة لإعادة الشحن يتدفق فيها إلكتروليت يحتوي على عنصر كهربي مذاب واحد أو أكثر عبر خلية كهروكيميائية تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية بشكل عكسي إلى كهرباء. العناصر النشطة كهربيًا يمكن ان تمتص على القطب او ان تكون جزء من التفاعل، تستخدم العديد من بطاريات التدفق أقطابًا من اللباد الكربوني نظرًا لتكلفتها المنخفضة وتوصيلها الكهربائي المناسب.<br />يحدث التبادل الايوني ,الذي يكون مصحوب بتدفق التيار الكهربائي, من خلال الغشاء بينما يدور السائلان في المساحة الخاصة بهما. يتم تحديد جهد الخلية كيميائيا بواسطة معادلة Nernst وتتراوح في التطبيقات العلمية من 1الى 2.2 فولت.<br />يوضح الجدول 1 بعض أنظمة بطاريات التدفق الأكثر شهرة.<br />