Uma bateria de fluxo redox, ou de redução/oxidação, é um tipo de bateria recarregável em que sua recarregabilidade é fornecida por dois componentes químicos dissolvidos em líquidos no sistema e separados por uma membrana.
Diagrama do funcionamento da Bateria de Fluxo Redox
A troca de íons, que fornece o fluxo de corrente elétrica ocorre através da membrana enquanto ambos os líquidos circulam em seus respectivos espaços. A tensão da célula é determinada por uma equação chamada Nernst e, em suas aplicações práticas, vai de 1,0 a 2,2 volts.
Teoricamente, a bateria de fluxo é aparentada a uma célula de combustível e a uma célula acumuladora eletroquímica. Ela tem vantagens de tanques líquidos potencialmente separados e longevidade quase ilimitada em relação às unidades recarregáveis convencionais, porém exibe menor potência e precisa de uma eletrônica mais sofisticada.
Ela é uma célula de combustível em que um ou mais elementos eletroativos fluem através de uma célula que converte energia química diretamente em eletricidade. Outros eletrólitos são armazenados externamente, geralmente em tanques, bombeados através da(s) célula(s) do reator ou por sistemas gravitacionais. A grande diferença entre as baterias convencionais e as de fluxo é que nessas os eletrólitos não são armazenado(s) ao redor do(s) eletrodo(s) para gerar eletricidade, e que a quantidade de eletricidade gerada depende do tamanho dos tanques de armazenamento.
Até esse momento, há três classes de baterias de fluxo: redox, híbrida e sem membrana. A célula redox é uma célula de combustível reversível, em que todos os seus componentes eletroquímicos são dissolvidos no eletrólito.
A híbrida usa componentes eletroativos depositados como uma camada sólida. Sua célula eletro química contém um eletrodo de bateria e um eletrodo de célula de combustível. Ela é limitada em energia pela área de superfície do eletrodo. As versões mais conhecidas são as de brometo de zinco, zinco-cério e de chumbo-ácido.
A bateria de fluxo sem membrana é geralmente a mais cara e a que contém os componentes menos confiáveis. Ela sofre reações eletroquímicas para armazenar ou liberar energia. Sua solução ocorre em paralelo, com pouquíssima mistura. Seu fluxo separa naturalmente os líquidos, eliminando a necessidade de uma membrana.
As membranas são frequentemente o componente mais caro e menos confiável de uma bateria, já que podem corroer sob exposição contínua a certos reagentes. Em seu desenho há um pequeno canal entre dois eletrodos, em que brômio líquido flui sobre um cátodo de grafite e ácido bromídrico por baixo de um anodo poroso. Simultaneamente, gás de hidrogênio flui através do anodo. A reação química pode ser revertida para recarregar a bateria.
Em agosto do ano passado o carro Quant e-Sportlimousine foi aprovado para testes em vias públicas européias usando o sistema nanoFlowcell de bateria com uma densidade de potência de 600 Wh/kg.
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José Luiz Vieira, engenheiro automotivo e jornalista. Foi editor do caderno de veículos do jornal O Estado de S. Paulo; dirigiu durante oito anos a revista Motor3, atuou como consultor de empresas como a Translor e Scania. É editor do site www.techtalk.com.br e www.classiccars.com.br e diretor de redação da revista Carga & Transporte.
