Flow battery
एक प्रवाह बैटरी, या रेडॉक्स प्रवाह बैटरी (कमी-ऑक्सीकरण के बाद), एक प्रकार की विद्युत रासायनिक कोशिका है जहाँ रासायनिक ऊर्जा तरल पदार्थों में घुलनशील दो रासायनिक घटकों द्वारा प्रदान की जाती है जो एक झिल्ली के अलग-अलग किनारों पर प्रणाली के माध्यम से पंप किए जाते हैं। कोशिका के अंदर आयन स्थानांतरण (एक बाहरी परिपथ के माध्यम से विद्युत प्रवाह के प्रवाह के साथ) झिल्ली के माध्यम से होता है जबकि दोनों तरल पदार्थ अपने-अपने स्थान पर प्रसारित होते हैं। सेल वोल्टेज रासायनिक रूप से नेर्नस्ट समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, 1 से 2.43 वोल्ट तक होता है। ऊर्जा क्षमता इलेक्ट्रोलाइट आयतन का एक कार्य है और शक्ति इलेक्ट्रोड के सतह क्षेत्र का एक कार्य है। अकार्बनिक प्रवाह बैटरी और कार्बनिक प्रवाह बैटरी सहित विभिन्न प्रकार की प्रवाह बैटरी का प्रदर्शन किया गया है। प्रत्येक श्रेणी के तहत, प्रवाह बैटरी डिजाइन को आगे पूर्ण प्रवाह बैटरी, अर्ध-प्रवाह बैटरी और झिल्ली रहित प्रवाह बैटरी में वर्गीकृत किया जा सकता है। पारंपरिक और प्रवाह बैटरी के बीच मौलिक अंतर यह है कि ऊर्जा पारंपरिक बैटरी में इलेक्ट्रोड सामग्री में संग्रहीत होती है, जबकि प्रवाह बैटरी में इसे इलेक्ट्रोलाइट में संग्रहीत किया जाता है। प्रवाह बैटरियों के लिए पेटेंट वर्गीकरण 2021 तक पूरी तरह से विकसित नहीं किए गए हैं। सहकारी पेटेंट वर्गीकरण आरएफबी को पुनर्योजी ईंधन सेल (एच01एम 8/18) के उपवर्ग के रूप में मानता है, भले ही ईंधन सेल को प्रवाह बैटरी के उपवर्ग के रूप में मानना अधिक उपयुक्त हो। एक प्रवाह बैटरी का उपयोग ईंधन सेल की तरह किया जा सकता है (जहां नया आवेशित निगोलाइट (उर्फ। रिड्यूसर या ईंधन) और चार्ज्ड पॉसोलाइट (उर्फ। ऑक्सीडेंट) को प्रणाली में जोड़ा जाता है) या एक रिचार्जेबल बैटरी की तरह (जहां एक विद्युत ऊर्जा स्रोत रिड्यूसर और ऑक्सीडेंट के पुनर्जनन को चलाता है)। जबकि प्रवाह बैटरियों के ठोस विद्युत सक्रिय सामग्री के साथ पारंपरिक रिचार्जेबल बैटरियों की तुलना में कुछ तकनीकी लाभ हैं, जैसे कि शक्ति का स्वतंत्र स्केलिंग (ढेर के आकार द्वारा निर्धारित) और ऊर्जा (टैंकों के आकार द्वारा निर्धारित), लंबा चक्र और कैलेंडर जीवन, और संभावित रूप से स्वामित्व की कुल लागत कम, सभी प्रवाह बैटरियां कम चक्र ऊर्जा दक्षता (50-80%) से पीड़ित हैं। यह निम्न ऊर्जा दक्षता आंतरिक क्रॉसओवर (प्रत्येक सेल के अंदर झिल्ली/विभाजक के माध्यम से) के प्रभाव को कम करने और बिजली की लागत (ढेर के आकार) को कम करने के लिए उच्च (> = 100 mA/cm2) वर्तमान घनत्वों पर प्रवाह बैटरियों को संचालित करने की आवश्यकता से उपजी है। इसके अलावा, अधिकांश प्रवाह बैटरियों (जेडएन-सीएल2, जेडएन-बीआर2 और एच2-लिब्रो3 अपवाद हैं) में लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में कम विशिष्ट ऊर्जा (भारी वजन) होती है। भारी वजन ज्यादातर तरल चरण में रेडॉक्स सक्रिय प्रजातियों को रखने के लिए एक विलायक (आमतौर पर-पानी) का उपयोग करने की आवश्यकता के कारण होता है। ज़िंक-ब्रोमिन प्रवाह बैटरी (Zn-Br2) सबसे पुरानी प्रवाह बैटरी रसायन विज्ञान है, जिसमें जॉन डॉयल का पेटेंट US224404 29 सितंबर, 1879 को दायर किया गया था। जेडएन-बीआर2 बैटरियों में अपेक्षाकृत उच्च विशिष्ट ऊर्जा होती है, और उन्हें 1970 के दशक में इलेक्ट्रिक कारों के लिए शक्ति स्रोतों के रूप में प्रदर्शित किया गया था। जर्मनी में काम करने वाले एस्टोनियाई रसायनज्ञ वाल्थेर कांग्रो, 1950 के दशक में पूरी तरह से विघटित संक्रमण धातु आयनोंः टीआई-फे और सीआर-फे पर आधारित प्रवाह बैटरियों का प्रदर्शन करने वाले पहले व्यक्ति थे। टीआई-फे आरएफबी के साथ कुछ प्रारंभिक प्रयोगों के बाद नासा और जापान और अन्य जगहों पर कुछ अन्य समूहों ने आगे के विकास के लिए सीआर-फे रसायन विज्ञान का चयन किया। आर. एफ. बी. साइक्लिंग के दौरान समय-भिन्न एकाग्रता के प्रभाव को कम करने के लिए, मिश्रित समाधान (अर्थात। निगोलाइट और पॉसोलाइट में क्रोमियम और लोहे की दोनों प्रजातियों का उपयोग किया जाता था। सी. आर.-फे रसायन विज्ञान के नुकसानों में से हैंः हाइड्रेट आइसोमेरिज्म (अर्थात। विद्युत रासायनिक रूप से सक्रिय सीआर3 + क्लोरो-कॉम्प्लेक्स और निष्क्रिय हेक्सा-एक्वा कॉम्प्लेक्स के बीच संतुलन, जिसे चिलेटिंग एमिनो-लिगेंड जोड़कर कम किया जा सकता है) और नेगोड पर हाइड्रोजन विकास (जिसे एच2 ओवरवोल्टेज बढ़ाने के लिए पीबी लवण और क्रोमियम इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए एयू लवण जोड़कर कम किया जाता है)। 1980 के दशक के अंत में, ऑस्ट्रेलिया में न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय (यू. एन. एस. डब्ल्यू.) में सम, रिचिक और स्कायलास-काजाकोस ने ऑल-वैनेडियम आर. एफ. बी. रसायन विज्ञान के लाभों का प्रदर्शन किया, जैसे कि ग्रेफाइट-जलीय एसिड इंटरफेस की विद्युत रासायनिक वोल्टेज खिड़की के भीतर चार ऑक्सीकरण अवस्थाओं का अस्तित्व, और इस प्रकार मिश्रण मंदन का उन्मूलन, जो सी. आर.-फे. आर. एफ. बी. में हानिकारक है। यू. एन. एस. डब्ल्यू. ने वी. आर. एफ. बी. से संबंधित कई पेटेंट दायर किए, जिन्हें बाद में जापानी, थाई और कनाडाई निगमों को लाइसेंस दिया गया, जिन्होंने परिवर्तनशील सफलता के साथ इस तकनीक का व्यावसायीकरण करने की कोशिश की। 2022 में, डालियान, चीन ने 400 एम. डब्ल्यू. एच., 100 एम. डब्ल्यू. वैनेडियम प्रवाह बैटरी का संचालन शुरू किया, जो तब अपने प्रकार की सबसे बड़ी थी। एक प्रवाह बैटरी एक रिचार्जेबल ईंधन सेल है जिसमें एक या अधिक घुलनशील विद्युत सक्रिय तत्वों वाला एक इलेक्ट्रोलाइट एक विद्युत रासायनिक सेल के माध्यम से बहता है जो रासायनिक ऊर्जा को सीधे बिजली में परिवर्तित करता है। विद्युत सक्रिय तत्व "विलयन में तत्व हैं जो एक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया में भाग ले सकते हैं या जिन्हें इलेक्ट्रोड पर अवशोषित किया जा सकता है"। अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट बाहरी रूप से संग्रहीत किया जाता है, आम तौर पर टैंकों में, और आमतौर पर रिएक्टर की कोशिका (या कोशिकाओं) के माध्यम से पंप किया जाता है, हालांकि गुरुत्वाकर्षण फ़ीड सिस्टम भी ज्ञात हैं। प्रवाह बैटरियों को इलेक्ट्रोलाइट तरल (आंतरिक दहन इंजनों के लिए ईंधन टैंकों को फिर से भरने के समान) को बदलकर तेजी से "रिचार्ज" किया जा सकता है, साथ ही साथ पुनर्भरण के लिए खर्च की गई सामग्री को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। कई प्रवाह बैटरी अपनी कम लागत और पर्याप्त विद्युत चालकता के कारण कार्बन महसूस किए गए इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं, हालांकि ये इलेक्ट्रोड कई रेडॉक्स जोड़ों के प्रति अपनी कम अंतर्निहित गतिविधि के कारण बिजली के घनत्व को कुछ हद तक सीमित करते हैं। दूसरे शब्दों में, एक प्रवाह बैटरी एक विद्युत रासायनिक कोशिका है, जिसमें वह गुण होता है कि आयनिक विलयन (इलेक्ट्रोलाइट) को कोशिका के बाहर (इलेक्ट्रोड के आसपास की कोशिका के बजाय) संग्रहीत किया जाता है और बिजली उत्पन्न करने के लिए कोशिका में डाला जा सकता है। बिजली की कुल मात्रा जो उत्पन्न की जा सकती है, टैंक में इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा पर निर्भर करती है। प्रवाह बैटरी इलेक्ट्रोकेमिकल इंजीनियरिंग द्वारा स्थापित डिजाइन सिद्धांतों द्वारा नियंत्रित होती हैं। रेडॉक्स फ्लो बैटरी, और कुछ हद तक हाइब्रिड फ्लो बैटरी, के फायदे हैंः ऊर्जा (टैंक) और शक्ति (स्टैक) का स्वतंत्र स्केलिंग, जो लागत/वजन/आदि के लिए अनुमति देता है। प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए अनुकूलन लंबे चक्र और कैलेंडर जीवन (क्योंकि कोई ठोस-से-ठोस चरण संक्रमण नहीं हैं, जो लिथियम-आयन और संबंधित बैटरियों के क्षरण का कारण बनते हैं) त्वरित प्रतिक्रिया समय "समानीकरण" चार्जिंग की आवश्यकता नहीं है (यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी कोशिकाओं में एक समान चार्ज है) कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं इलेक्ट्रोएक्टिव सामग्री के पूर्ण पुनर्चक्रण के दौरान कोई स्व-निर्वहन नहीं है कुछ प्रकार आसानी से चार्ज निर्धारण (चार्ज पर वोल्टेज निर्भरता के माध्यम से), कम रखरखाव और अधिक चार्ज/अधिक निर्वहन के लिए सहिष्णुता भी प्रदान करते हैं। वे सुरक्षित हैं क्योंकि उनमें आमतौर पर ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स नहीं होते हैं, और इलेक्ट्रोलाइट्स को बिजली के ढेर से दूर संग्रहीत किया जा सकता है। ठोस विद्युत सक्रिय सामग्री वाली बैटरियों की तुलना में प्रवाह बैटरियों के तीन मुख्य नुकसान हैं कम ऊर्जा घनत्व (आपको ऊर्जा की उपयोगी मात्रा को संग्रहीत करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट के बड़े टैंकों की आवश्यकता होती है) कम चार्ज और निर्वहन दर (अन्य औद्योगिक इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं की तुलना में)। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रोड और झिल्ली विभाजक बड़े होने चाहिए, जिससे बिजली की लागत बढ़ जाती है। फ्लो बैटरियों की ऊर्जा दक्षता कम होती है, क्योंकि वे क्रॉस-ओवर (आंतरिक स्व-निर्वहन) के प्रभावों को कम करने और बिजली की लागत को कम करने के लिए उच्च वर्तमान घनत्वों पर काम करती हैं। प्रवाह बैटरी में आम तौर पर ईंधन कोशिकाओं की तुलना में उच्च ऊर्जा दक्षता होती है, लेकिन लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में कम होती है। पारंपरिक प्रवाह बैटरी रेडॉक्स (रिडक्शन-ऑक्सीकरण) कोशिका एक प्रतिवर्ती कोशिका है जिसमें रेडॉक्स-सक्रिय प्रजातियां द्रव (तरल या गैस) माध्यम में होती हैं। रेडॉक्स प्रवाह बैटरी पुनर्भरण योग्य (द्वितीयक) कोशिकाएँ हैं। क्योंकि वे ठोस-अवस्था प्रसार या अंतः संयोजन के बजाय विषम इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण का उपयोग करते हैं, वे पारंपरिक बैटरियों (जैसे सीसा-एसिड या लिथियम-आयन) के बजाय ईंधन कोशिकाओं के समान हैं। ईंधन कोशिकाओं को बैटरी नहीं माना जाने का मुख्य कारण यह है कि मूल रूप से (1800 के दशक में) ईंधन कोशिकाएं एक गैर-दहन विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से सीधे ईंधन (और हवा) से बिजली का उत्पादन करने के साधन के रूप में उभरीं। बाद में, विशेष रूप से 1960 और 1990 के दशक में, रिचार्जेबल ईंधन सेल (यानी. /, जैसे कि नासा के हेलिओस प्रोटोटाइप में एकात्मक पुनर्योजी ईंधन कोशिकाएँ) विकसित की गई थीं। रेडॉक्स फ्लो बैटरी के उदाहरण वैनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी, पॉलीसल्फाइड-ब्रोमाइड बैटरी (रेजेनेसिस), आयरन रेडॉक्स फ्लो बैटरी (आई. आर. एफ. बी.) और यूरेनियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी हैं। रेडॉक्स ईंधन कोशिकाएं व्यावसायिक रूप से कम आम हैं, हालांकि कई प्रणालियों का प्रस्ताव किया गया है। सीमित ऊर्जा और शक्ति घनत्वों के बावजूद, वेनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी वर्तमान में सबसे अधिक विपणन की जाने वाली प्रवाह बैटरी हैं, जो अन्य रसायनों पर प्रदान किए जाने वाले लाभों के कारण हैं। चूँकि वे दोनों इलेक्ट्रोड पर वैनेडियम का उपयोग करते हैं, इसलिए वे क्रॉस-संदूषण से पीड़ित नहीं होते हैं। वैनेडियम लवणों की सीमित घुलनशीलता, हालांकि, व्यवहार में इस लाभ को कम करती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वी. आर. एफ. बी. की व्यावसायिक सफलता के लिए वास्तव में वैनेडियम रेडॉक्स-कपल्स की कार्यशील वोल्टेज सीमा के साथ कार्बन/जलीय एसिड इंटरफेस की वोल्टेज खिड़की का लगभग सही मिलान है। यह कम लागत वाले कार्बन इलेक्ट्रोड के स्थायित्व और एच2 और ओ2 विकास जैसे दुष्प्रभावों के कम प्रभाव को सुनिश्चित करता है, जिसके परिणामस्वरूप रिकॉर्ड-लंबा कैलेंडर (कई साल) और चक्र (15,000-20,000 चक्र) जीवन होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा की रिकॉर्ड कम स्तरित लागत (एलसीओई, अर्थात। प्रणाली लागत को उपयोग करने योग्य ऊर्जा, चक्र जीवन और राउंड-ट्रिप दक्षता से विभाजित किया जाता है)। प्रवाह बैटरियों का लंबा जीवनकाल उनकी अपेक्षाकृत उच्च पूंजी लागत (वैनेडियम, कार्बन फेल्ट, द्विध्रुवी प्लेट, झिल्ली के कारण) के परिशोधन की अनुमति देता है। वी. आर. एफ. बी. के लिए ऊर्जा की स्तरित लागत कुछ दसियों डॉलर सेंट या € सेंट प्रति किलोवाट घंटे के क्रम में है, जो सॉलिड-स्टेट बैटरियों की तुलना में बहुत कम है और यू. एस. और ई. सी. सरकारी एजेंसियों द्वारा बताए गए $0.05 और €05 के लक्ष्य से बहुत दूर नहीं है। व्यापक कार्यान्वयन के लिए प्रमुख चुनौतियों में शामिल हैंः कम प्रचुरता और V2O5 (> $30/किलोग्राम) की उच्च लागत, VRFB के लिए कच्चा माल; हाइड्रोजन और ऑक्सीजन विकास सहित परजीवी प्रतिक्रियाएं; और साइकिल चलाने के दौरान V2O5 की वर्षा। यह वैकल्पिक प्रवाह बैटरी प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए प्रमुख प्रेरक शक्ति है। पारंपरिक प्रवाह बैटरी रसायनों में कम विशिष्ट ऊर्जा (जो उन्हें पूरी तरह से विद्युत वाहनों के लिए बहुत भारी बनाती है) और कम विशिष्ट शक्ति (जो उन्हें स्थिर ऊर्जा भंडारण के लिए बहुत महंगी बनाती है) दोनों होती हैं। हालांकि हाइड्रोजन-ब्रोमिन प्रवाह बैटरियों के लिए 1.4 डब्ल्यू/सेमी2 की उच्च शक्ति का प्रदर्शन किया गया था, और हाइड्रोजन-ब्रोमेट प्रवाह बैटरियों के लिए एक उच्च विशिष्ट ऊर्जा (टैंक स्तर पर 530 डब्ल्यू/किग्रा) दिखाई गई थी 2022 में, डी. ए. आर. पी. ए. एस. बी. आई. आर.-वित्त पोषित इन्फ्लूइट एनर्जी ने एक जलीय घोल में निलंबित धातु ऑक्साइड से बने एक गैर-ज्वलनशील, सतह-संशोधित नैनोइलेक्ट्रॉफ्यूल की घोषणा की। लायन बैटरियों की तुलना में उच्च सांद्रता और विशेषताओं और ऊर्जा घनत्व पर भी सामग्री घोल से बाहर नहीं बैठती है। संचालन तापमान-40 से 80 डिग्री सेल्सियस है। उन्हें लिथियम, भारी धातुओं या दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों की आवश्यकता नहीं होती है। संकर प्रवाह बैटरी संकर प्रवाह बैटरी ठोस परत के रूप में जमा एक या अधिक विद्युत सक्रिय घटकों का उपयोग करती है। प्रमुख नुकसान यह है कि सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोड का उपयोग करने से पूर्ण प्रवाह वाली बैटरियों में देखी जाने वाली ऊर्जा और शक्ति का नुकसान होता है। सेल में एक बैटरी इलेक्ट्रोड और एक ईंधन सेल इलेक्ट्रोड होता है। यह प्रकार इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र द्वारा ऊर्जा में सीमित है। हाइब्रिड फ्लो बैटरियों में जिंक-ब्रोमिन, जिंक-सेरियम, घुलनशील लेड-एसिड और आयरन-साल्ट फ्लो बैटरियां शामिल हैं। वेंग एट अल। एक वैनेडियम-धातु हाइड्राइड रिचार्जेबल हाइब्रिड फ्लो बैटरी के साथ एक प्रायोगिक ओ. सी. वी. 1.93 वी और ऑपरेटिंग वोल्टेज 1.7 वी, जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ रिचार्जेबल फ्लो बैटरी के बीच अपेक्षाकृत उच्च मूल्यों की सूचना दी। इस संकर बैटरी में एक ग्रेफाइट महसूस सकारात्मक इलेक्ट्रोड होता है जो और के मिश्रित समाधान में काम करता है, और केओएच जलीय समाधान में एक धातु हाइड्राइड नकारात्मक इलेक्ट्रोड होता है। अलग-अलग पी. एच. के दो इलेक्ट्रोलाइट्स एक द्विध्रुवी झिल्ली द्वारा अलग किए जाते हैं। इस प्रणाली ने कुलम्ब (95 प्रतिशत), ऊर्जा (84 प्रतिशत) और वोल्टेज (88 प्रतिशत) में अच्छी प्रतिवर्ती क्षमता और उच्च दक्षता का प्रदर्शन किया। उन्होंने वर्तमान घनत्व में वृद्धि, 100 से. मी. 2 के बड़े इलेक्ट्रोड को शामिल करने और श्रृंखला में 10 बड़ी कोशिकाओं के संचालन की उपलब्धियों के साथ इस रेडॉक्स जोड़े में और सुधार की सूचना दी। उतार-चढ़ाव वाले सिम्युलेटेड पावर इनपुट का उपयोग करके प्रारंभिक डेटा ने kWh पैमाने के भंडारण की दिशा में व्यवहार्यता का परीक्षण किया। 2016 में, एक उच्च ऊर्जा घनत्व Mn (VI)/Mn (VII)-Zn संकर प्रवाह बैटरी प्रस्तावित की गई थी। एक प्रोटोटाइप जिंक-पॉलीयोडाइड प्रवाह बैटरी ने 167 डब्ल्यूएच/एल (वाट-घंटे प्रति लीटर) के ऊर्जा घनत्व का प्रदर्शन किया। पुरानी जिंक-ब्रोमाइड कोशिकाएँ 70 डब्ल्यूएच/एल तक पहुँचती हैं। तुलना के लिए, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियाँ 233 डब्ल्यूएच/एल का भंडारण करती हैं। जिंक-पॉलीओडाइड बैटरी को अन्य प्रवाह बैटरी की तुलना में सुरक्षित होने का दावा किया जाता है क्योंकि इसमें अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट्स की अनुपस्थिति, गैर-ज्वलनशीलता और इसकी संचालन सीमा के लिए व्यापक शीतलन परिपथ की आवश्यकता नहीं होती है, जो वजन बढ़ाएगा और जगह लेगा। एक अनसुलझी समस्या नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर जस्ता का निर्माण है जो झिल्ली में प्रवेश कर सकता है, दक्षता को कम कर सकता है। जेडएन डेंड्राइट बनने के कारण, जेडएन-हैलाइड बैटरियाँ उच्च धारा घनत्व (> 20 एमए/सेमी2) पर काम नहीं कर सकती हैं और इस प्रकार उनका शक्ति घनत्व सीमित होता है। जेडएनआई बैटरी के इलेक्ट्रोलाइट में अल्कोहल जोड़ने से समस्या में मदद मिल सकती है। जेड. एन./आई. आर. एफ. बी. की कमियां आयोडाइड लवणों (> $20/कि. ग्रा.) की उच्च लागत पर निहित हैं; जेड. एन. निक्षेपण की सीमित क्षेत्र क्षमता भी विघटित ऊर्जा और शक्ति खो देती है; और जेड. एन. डेंड्राइट गठन। जब बैटरी पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाती है, तो दोनों टैंक एक ही इलेक्ट्रोलाइट समाधान रखते हैंः सकारात्मक रूप से आवेशित जस्ता आयनों () और नकारात्मक रूप से आवेशित आयोडाइड आयन, () का मिश्रण। चार्ज होने पर, एक टैंक में दूसरा नकारात्मक आयन, पॉलीओडाइड, () होता है। बैटरी बाहरी टैंकों से तरल को बैटरी के ढेर क्षेत्र में पंप करके बिजली पैदा करती है जहां तरल पदार्थ मिश्रित होते हैं। ढेर के अंदर, जस्ता आयन एक चयनात्मक झिल्ली से गुजरते हैं और ढेर के नकारात्मक पक्ष पर धातु जस्ता में बदल जाते हैं। जिंक-आयोडाइड प्रवाह बैटरी के ऊर्जा घनत्व को और बढ़ाने के लिए, ब्रोमाइड आयनों () का उपयोग मुक्त आयोडीन को स्थिर करने के लिए जटिल एजेंट के रूप में किया जाता है, जिससे आयोडीन-ब्रोमाइड आयन () चार्ज भंडारण के लिए आयोडाइड आयनों को मुक्त करने के साधन के रूप में बनते हैं। प्रोटॉन प्रवाह बैटरी (पी. एफ. बी.) एक धातु हाइड्राइड भंडारण इलेक्ट्रोड को एक प्रतिवर्ती प्रोटॉन विनिमय झिल्ली (पी. ई. एम.) ईंधन कोशिका में एकीकृत करती है। चार्जिंग के दौरान, पी. एफ. बी. ईंधन सेल के एक इलेक्ट्रोड में इलेक्ट्रॉनों और धातु कणों के साथ पानी को विभाजित करने से उत्पन्न हाइड्रोजन आयनों को जोड़ता है। ऊर्जा को ठोस अवस्था वाले धातु हाइड्राइड के रूप में संग्रहीत किया जाता है। जब प्रक्रिया उलट जाती है तो निर्वहन बिजली और पानी का उत्पादन करता है और प्रोटॉन को परिवेशी ऑक्सीजन के साथ जोड़ा जाता है। लिथियम की तुलना में कम महंगे धातुओं का उपयोग किया जा सकता है और लिथियम कोशिकाओं की तुलना में अधिक ऊर्जा घनत्व प्रदान किया जा सकता है। कार्बनिक प्रकार अकार्बनिक रेडॉक्स प्रवाह बैटरियों की तुलना में जो अकार्बनिक हैं, जैसे कि वैनेडियम रेडॉक्स प्रवाह बैटरियां और जेडएन-बीआर2 बैटरियां, जो दशकों से विकसित की गई हैं, कार्बनिक रेडॉक्स प्रवाह बैटरियां 2009 में उभरीं। कार्बनिक रेडॉक्स प्रवाह बैटरियों का प्राथमिक आकर्षण सक्रिय घटकों के ट्यूनेबल रेडॉक्स गुणों में निहित है। 2021 तक, जैविक आर. एफ. बी. कम स्थायित्व का अनुभव करता है (अर्थात। कैलेंडर या चक्र जीवन, या दोनों)। इस कारण से, वाणिज्यिक पैमाने पर केवल अकार्बनिक आर. एफ. बी. का प्रदर्शन किया गया है। कार्बनिक रेडॉक्स प्रवाह बैटरियों को आगे जलीय (ए. ओ. आर. एफ. बी.) और गैर-जलीय (एन. ए. ओ. आर. एफ. बी.) में वर्गीकृत किया जा सकता है। ए. ओ. आर. एफ. बी. इलेक्ट्रोलाइट सामग्री के लिए विलायक के रूप में पानी का उपयोग करते हैं जबकि एन. ए. ओ. आर. एफ. बी. कार्बनिक विलायकों का उपयोग करते हैं। ए. ओ. आर. एफ. बी. और एन. ए. ओ. आर. एफ. बी. को कुल और संकर जैविक प्रणालियों में विभाजित किया जा सकता है। पहला केवल कार्बनिक इलेक्ट्रोड सामग्री का उपयोग करता है, जबकि दूसरा एनोड या कैथोड के लिए अकार्बनिक सामग्री का उपयोग करता है। बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण में, कम विलायक लागत और उच्च चालकता ए. ओ. आर. एफ. बी. को अधिक वाणिज्यिक क्षमता प्रदान करती है, साथ ही साथ जल-आधारित इलेक्ट्रोलाइट्स से सुरक्षा लाभ प्रदान करती है। इसके बजाय एन. ए. ओ. आर. एफ. बी. एक बहुत बड़ी वोल्टेज खिड़की प्रदान करते हैं और कम भौतिक स्थान पर कब्जा करते हैं। पी. एच. तटस्थ ए. ओ. आर. एफ. बी. पी. एच. तटस्थ ए. ओ. आर. एफ. बी. पी. एच. 7 स्थितियों में संचालित होते हैं, आमतौर पर एक सहायक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में एन. ए. सी. एल. का उपयोग करते हैं। पी. एच. तटस्थ स्थितियों में, कार्बनिक और ऑर्गेनोमेटेलिक अणु संक्षारक अम्लीय और क्षारीय स्थितियों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। उदाहरण के लिए, के4 [फे (सी. एन.)], ए. ओ. आर. एफ. बी. में उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य कैथोलाइट, क्षारीय घोल में स्थिर नहीं है, लेकिन पी. एच. तटस्थ स्थितियों में है। ए. ओ. आर. एफ. बी. ने मिथाइल वायोलोगेन का उपयोग एक एनोलाइट के रूप में और 4-हाइड्रॉक्सी-2,2,6,6-टेट्रामीथाइलपाइपरिडिन-1-ऑक्सिल का उपयोग पी. एच. तटस्थ स्थितियों में कैथोलाइट के रूप में किया, साथ ही एन. ए. सी. एल. और एक कम लागत वाली आयन विनिमय झिल्ली का भी उपयोग किया। इस एम. वी./टी. ई. एम. पी. ओ. प्रणाली में सबसे अधिक सेल वोल्टेज है, 1.25V, और संभवतः, ए. ओ. आर. एफ. बी. के लिए सबसे कम पूंजी लागत ($180/के. डब्ल्यू. एच.) है। जलीय तरल इलेक्ट्रोलाइट्स को मौजूदा बुनियादी ढांचे को बदले बिना वर्तमान प्रणालियों के लिए एक ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन के रूप में डिज़ाइन किया गया था। एक 600-मिलीवाट परीक्षण बैटरी 20 से 100 एमए/सेमी तक के वर्तमान घनत्वों पर लगभग 100 प्रतिशत दक्षता के साथ 100 चक्रों के लिए स्थिर थी, जिसमें 40-50 एमए पर मूल्यांकन किए गए इष्टतम प्रदर्शन के साथ, जिस पर बैटरी के मूल वोल्टेज का लगभग 70 प्रतिशत बरकरार रखा गया था। क्षयकारी आर. एफ. बी. की तुलना में विद्युत रासायनिक प्रदर्शन दिखाते हुए तटस्थ ए. ओ. आर. एफ. बी. एसिड या क्षारीय ए. ओ. आर. एफ. बी. की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल हो सकते हैं। एम. वी./टी. ई. एम. पी. ओ. ए. ओ. आर. एफ. बी. में टी. ई. एम. पी. ओ. पक्ष पर सीमा के साथ 8.4Wh/L का ऊर्जा घनत्व है। वायोलोगन-आधारित प्रवाह बैटरियों को मुख्य रूप से यूटा स्टेट यूनिवर्सिटी में लियू के समूह द्वारा विकसित किया गया है। 2019 में, समूह ने 10 डब्ल्यूएच/एल के ऊर्जा घनत्व पर 1000 चक्रों के लिए एक अल्ट्रालाइट सल्फोनेट-वायोलोगेन/फेरोसाइनाइड एओआरएफबी स्थिर की सूचना दी, जो अब तक का सबसे स्थिर, ऊर्जा सघन एओआरएफबी है। अम्लीय ए. ओ. आर. एफ. बी. क्विनोन और उनके व्युत्पन्न कई कार्बनिक रेडॉक्स प्रणालियों का आधार हैं। एक अध्ययन में, 1,2-डाइहाइड्रोबेन्जोक्विनोन-3,5-डाइसल्फोनिक एसिड (बी. क्यू. डी. एस.) और 1,4-डाइहाइड्रोबेन्जोक्विनोन-2-सल्फोनिक एसिड (बी. क्यू. एस.) को कैथोड के रूप में नियोजित किया गया था, और पारंपरिक पी. बी./पी. बी. एस. ओ. 4 एक संकर एसिड ए. ओ. आर. एफ. बी. में एनोलाइट था। क्विनोन पारंपरिक कैथोलाइट में एक की तुलना में विद्युत आवेश की दो इकाइयों को स्वीकार करते हैं, जिसका अर्थ है कि ऐसी बैटरी किसी दिए गए आयतन में दोगुनी ऊर्जा का भंडारण कर सकती है। एक अन्य क्विनोन 9,10-एंथ्राक्विनोन-2,7-डाइसल्फोनिक एसिड (ए. क्यू. डी. एस.) का मूल्यांकन किया गया है। ए. क्यू. डी. एस. सल्फ्यूरिक एसिड में एक कांच के कार्बन इलेक्ट्रोड पर तेजी से, प्रतिवर्ती दो-इलेक्ट्रॉन/दो-प्रोटॉन की कमी से गुजरता है। सस्ता कार्बन इलेक्ट्रोड के साथ एक जलीय प्रवाह बैटरी, क्विनोन/हाइड्रोक्विनोन जोड़े को/रेडॉक्स जोड़े के साथ मिलाकर, 13,000 ए/एम 2 पर 6,000 डब्ल्यू/एम 2 से अधिक गैल्वेनिक शक्ति घनत्व उत्पन्न करती है। साइकिल चलाना प्रति चक्र 99 प्रतिशत से अधिक भंडारण क्षमता प्रतिधारण दिखाता है। आयतन ऊर्जा घनत्व 20 डब्ल्यूएच/एल से अधिक था। नकारात्मक पक्ष पर एंथ्राक्विनोन-2-सल्फोनिक एसिड और एंथ्राक्विनोन-2,6-डाइसल्फोनिक एसिड और सकारात्मक पक्ष पर 1,2-डाइहाइड्रोबेन्जोक्विनोन-3,5-डाइसल्फोनिक एसिड खतरनाक बी. आर. 2 के उपयोग से बचाता है। बैटरी के बिना क्षरण के 1,000 चक्रों तक चलने का दावा किया गया था। जबकि यह प्रणाली मजबूत दिखाई देती है, इसमें कम सेल वोल्टेज (सीए। 0.55V) और कम ऊर्जा घनत्व (<4Wh/L)। इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोब्रोमिक एसिड को कम विषाक्त क्षारीय घोल (1 एम केओएच) और फेरोसाइनाइड से बदल दिया गया है। उच्च पी. एच. कम संक्षारक होता है, जिससे सस्ते बहुलक टैंकों का उपयोग किया जा सकता है। झिल्ली में बढ़े हुए विद्युत प्रतिरोध की भरपाई बढ़े हुए वोल्टेज से की गई। सेल वोल्टेज 1.2V था। सेल की दक्षता 99 प्रतिशत से अधिक हो गई, जबकि राउंड-ट्रिप दक्षता 84 प्रतिशत मापी गई। बैटरी ने कम से कम 1,000 चक्रों का अपेक्षित जीवन प्रदान किया। इसका सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व 19Wh/L था। एफ. ई. (ओ. एच.) या एफ. ई. (ओ. एच.) बनाए बिना उच्च पी. एच. के. ओ. एच. घोल में फेरोसायनिड की रासायनिक स्थिरता को मापने से पहले सत्यापित करने की आवश्यकता होती है। एक ही अणु में एनोलाइट और कैथोलाइट दोनों को एकीकृत करने की जांच की गई है। इस तरह के द्वि-कार्यात्मक विश्लेषण या संयोजन-अणु दोनों टैंकों में एक ही सामग्री का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। एक टैंक में यह एक इलेक्ट्रॉन दाता होता है, जबकि दूसरे में यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्तकर्ता होता है। इसके प्रासंगिक लाभ हैं जैसे कि क्रॉसओवर के प्रभाव को कम करना। इस प्रकार, क्विनोन डायमिनोएनथ्राक्विनोन और नील-आधारित अणुओं के साथ-साथ टीईएमपीओ/फेनाज़िन संयोजन अणु सममित रेडॉक्स-फ्लो बैटरी (एसआरएफबी) के विकास के लिए संभावित इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। एक अन्य दृष्टिकोण ने दाता/प्राप्तकर्ता के रूप में ब्लैटर कट्टरपंथी को अपनाया। यह परीक्षणों में 275 चार्ज और निर्वहन चक्रों को सहन करता रहा, हालांकि यह पानी में घुलनशील नहीं था। क्षारीय क्विनोन अणुओं का उपयोग क्षारीय ए. आर. ओ. एफ. बी. में एनोलाइट्स के रूप में किया गया है। एक अन्य एनोलाइट उम्मीदवार फ्लोरिनोन है, जिसे पानी में घुलनशीलता बढ़ाने के लिए फिर से तैयार किया गया है। एक प्रतिवर्ती कीटोन (डी) हाइड्रोजनीकरण प्रदर्शन सेल बिना उत्प्रेरक के कमरे के तापमान पर 1,111 चार्जिंग चक्रों पर 120 दिनों तक लगातार संचालित होता है, जो 97 प्रतिशत क्षमता बनाए रखता है। कोशिका वैनेडियम-आधारित प्रणालियों की तुलना में दोगुने से अधिक ऊर्जा घनत्व प्रदान करती है। क्षारीय एओआरएफबी के लिए प्रमुख चुनौती एक स्थिर कैथोलाइट की कमी है, जो उनकी ऊर्जा घनत्व को 5 डब्ल्यूएच/एल से नीचे रखती है। सभी रिपोर्ट किए गए क्षारीय ए. ओ. आर. एफ. बी. क्षारीय घोल में फेरोसाइनाइड की स्थिरता समस्या के कारण अतिरिक्त पोटेशियम फेरोसाइनाइड कैथोलाइट का उपयोग करते हैं। धातु-कार्बनिक प्रवाह बैटरी रेडॉक्स-सक्रिय धातुओं के गुणों में सुधार के लिए कार्बनिक लिगेंड का उपयोग करती हैं। लिगेंड ईडीटीए की तरह चिलेट हो सकते हैं, और इलेक्ट्रोलाइट को तटस्थ या क्षारीय स्थितियों में होने में सक्षम बना सकते हैं जिसके तहत धातु जल परिसर अन्यथा अवक्षेपित होंगे। धातु में पानी के समन्वय को अवरुद्ध करके, कार्बनिक लिगेंड धातु-उत्प्रेरित जल-विभाजन प्रतिक्रियाओं को रोक सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च वोल्टेज सभी-जलीय प्रणालियाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, 1,3-प्रोपेनेडियामिनेटेट्रासेटेट (पी. डी. टी. ए.) के साथ समन्वित क्रोमियम के उपयोग ने 1.62 वी बनाम फेरोसाइनाइड की कोशिका क्षमता और 2.13 वी बनाम ब्रोमिन का रिकॉर्ड दिया। धातु-कार्बनिक प्रवाह बैटरियों को समन्वय रसायन प्रवाह बैटरियों के रूप में जाना जा सकता है, जो लॉकहीड मार्टिन की ग्रिडस्टार प्रवाह प्रौद्योगिकी के पीछे की तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है। ओलिगोमर ओलिगोमर रेडॉक्स-प्रजाति आर. एफ. बी. को कम लागत वाली झिल्ली का उपयोग करते हुए विद्युत सक्रिय प्रजातियों के क्रॉसओवर को कम करने का प्रस्ताव दिया गया है। इस तरह के रेडॉक्स-सक्रिय ऑलिगोमर्स को रेडॉक्सीमर के रूप में जाना जाता है। एक प्रणाली कार्बनिक पॉलिमर और सेलूलोज़ झिल्ली के साथ एक खारे घोल का उपयोग करती है। पर्याप्त क्षमता बनाए रखते हुए प्रोटोटाइप में 10,000 चार्जिंग चक्र हुए। ऊर्जा घनत्व 10 डब्ल्यूएच/एल था। वर्तमान घनत्व 100 मिलीएम्पीयर/सेमी2 तक पहुँच गया। एक अन्य ऑलिगोमर आर. एफ. बी. कम लागत वाले डायलिसिस झिल्ली के साथ संयोजन में वायोलोगेन और टी. ई. एम. पी. ओ. रेडॉक्सीमर का उपयोग करता है। कार्यात्मक मैक्रोमोलेक्यूल्स (ऐक्रेलिक ग्लास या स्टायरोफोम के समान) पानी में घुलनशील सक्रिय इलेक्ट्रोड सामग्री हैं। आकार-चयनात्मक नैनोपोरस झिल्ली एक स्ट्रेनर की तरह काम करती है और पारंपरिक आयन-चयनात्मक झिल्ली की तुलना में बहुत अधिक आसानी से और कम लागत पर उत्पादित होती है। यह बड़े "स्पेगेटी" जैसे बहुलक अणुओं को बरकरार रखता है, जबकि छोटे काउंटरियन को गुजरने देता है। यह अवधारणा पारंपरिक नाफियोन झिल्ली की उच्च लागत को हल कर सकती है, लेकिन उच्च जल घुलनशीलता के साथ रेडॉक्स सक्रिय बहुलक का डिजाइन और संश्लेषण तुच्छ नहीं है। अब तक, ऑलिगोमर रेडॉक्स-प्रजातियों वाले आर. एफ. बी. ने प्रतिस्पर्धी क्षेत्र-विशिष्ट शक्ति का प्रदर्शन नहीं किया है। यह स्पष्ट नहीं है कि कम प्रचालन धारा घनत्व बड़े रेडॉक्स-अणुओं की एक आंतरिक विशेषता है या नहीं। अन्य प्रकार अन्य प्रवाह-प्रकार की बैटरियों में जिंक-सीरियम बैटरी, जिंक-ब्रोमिन बैटरी और हाइड्रोजन-ब्रोमिन बैटरी शामिल हैं। झिल्लीहीन एक झिल्लीहीन बैटरी लैमिनार प्रवाह पर निर्भर करती है जिसमें दो तरल पदार्थों को एक चैनल के माध्यम से पंप किया जाता है, जहां वे ऊर्जा को संग्रहीत करने या छोड़ने के लिए विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। समाधान बहुत कम मिश्रण के साथ समानांतर रूप से प्रवाहित होते हैं। प्रवाह प्राकृतिक रूप से तरल पदार्थों को अलग करता है, जिससे झिल्ली की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। झिल्ली अक्सर बैटरियों के सबसे महंगे और कम से कम विश्वसनीय घटक होते हैं, क्योंकि उन्हें कुछ अभिकारकों के बार-बार संपर्क में आने से खराब किया जा सकता है। झिल्ली की अनुपस्थिति तरल ब्रोमिन घोल और हाइड्रोजन के उपयोग को सक्षम बनाती हैः जब झिल्ली का उपयोग किया जाता है तो यह संयोजन समस्याग्रस्त होता है, क्योंकि वे हाइड्रोब्रोमिक एसिड बनाते हैं जो झिल्ली को नष्ट कर सकते हैं। दोनों सामग्री कम कीमत पर उपलब्ध हैं। डिजाइन दो इलेक्ट्रोड के बीच एक छोटे से चैनल का उपयोग करता है। तरल ब्रोमिन एक ग्रेफाइट कैथोड पर चैनल के माध्यम से बहती है और हाइड्रोब्रोमिक एसिड एक झरझरा एनोड के नीचे बहती है। उसी समय, हाइड्रोजन गैस एनोड के पार बहती है। बैटरी को रिचार्ज करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया को उलट दिया जा सकता है-किसी भी झिल्ली रहित डिजाइन के लिए पहला। अगस्त 2013 में प्रकाशित ऐसी ही एक झिल्ली रहित प्रवाह बैटरी ने 0.795 mW/cm2 का अधिकतम शक्ति घनत्व, अन्य झिल्ली रहित प्रणालियों की तुलना में तीन गुना अधिक शक्ति और लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में अधिक परिमाण का उत्पादन किया। 2018 में, कई चक्रों के लिए एक ही इलेक्ट्रोलाइट धाराओं के पुनर्भरण और पुनर्चक्रण में सक्षम एक मैक्रोस्केल झिल्ली रहित रेडॉक्स प्रवाह बैटरी का प्रदर्शन किया गया है। बैटरी अमिश्रणीय कार्बनिक कैथोलाइट और जलीय एनोलाइट तरल पदार्थ पर आधारित है, जो साइकिल चलाने के दौरान उच्च क्षमता प्रतिधारण और कूलम्बिक दक्षता प्रदर्शित करता है। नैनोपार्टिकल्स के नेटवर्क में व्यवस्थित नैनो-नेटवर्क लिथियम-सल्फर प्रणाली उस आवश्यकता को समाप्त करती है कि चार्ज उन कणों के अंदर और बाहर जाता है जो एक संवाहक प्लेट के सीधे संपर्क में होते हैं। इसके बजाय, नैनोपार्टिकल नेटवर्क पूरे तरल में बिजली के प्रवाह की अनुमति देता है। इससे अधिक ऊर्जा निकाली जा सकती है। एक अर्ध-ठोस प्रवाह बैटरी में, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक वाहक तरल में निलंबित कणों से बने होते हैं। सकारात्मक और नकारात्मक सस्पेंशन को अलग-अलग टैंकों में संग्रहीत किया जाता है और अलग-अलग पाइपों के माध्यम से आसन्न प्रतिक्रिया कक्षों के ढेर में पंप किया जाता है, जहां उन्हें एक पतली, झरझरा झिल्ली जैसे अवरोध द्वारा अलग किया जाता है। यह दृष्टिकोण जलीय-प्रवाह बैटरी की मूल संरचना को जोड़ता है, जो तरल इलेक्ट्रोलाइट में निलंबित इलेक्ट्रोड सामग्री का उपयोग करता है, कार्बन मुक्त निलंबन और प्रवाहकीय कार्बन नेटवर्क के साथ घोल दोनों में लिथियम-आयन बैटरी के रसायन विज्ञान के साथ। कार्बन मुक्त अर्ध-ठोस रेडॉक्स प्रवाह बैटरी को कभी-कभी ठोस फैलाव रेडॉक्स प्रवाह बैटरी के रूप में भी जाना जाता है। किसी पदार्थ को भंग करने से उसके रासायनिक व्यवहार में काफी बदलाव आता है। हालांकि, ठोस सामग्री के टुकड़ों को निलंबित करने से ठोस की विशेषताओं को संरक्षित किया जाता है। परिणाम एक चिपचिपा निलंबन है जो गुड़ की तरह बहता है। रेडॉक्स-लक्षित ठोस (आरओटीएस) के साथ प्रवाह बैटरी, जिसे ठोस ऊर्जा बूस्टर (एसईबी) के रूप में भी जाना जाता है, एक और हालिया विकास है। इन बैटरियों में या तो पॉज़ोलाइट या निगोलाइट या दोनों (उर्फ। रेडॉक्स तरल पदार्थ), एक या अधिक ठोस विद्युत सक्रिय पदार्थों के संपर्क में आते हैं, जो बिजली के ढेर के बाहर टैंकों में संग्रहीत होते हैं। रेडॉक्स तरल पदार्थों में एक या अधिक रेडॉक्स जोड़े होते हैं, जिसमें रेडॉक्स क्षमता ठोस विद्युत सक्रिय सामग्री की रेडॉक्स क्षमता को घेरती है। ठोस ऊर्जा बूस्टर (एस. ई. बी.) वाले ऐसे आर. एफ. बी. पारंपरिक बैटरियों (जैसे लिथियम-आयन) के उच्च विशिष्ट ऊर्जा लाभ को प्रवाह बैटरियों के विघटित ऊर्जा-शक्ति लाभ के साथ जोड़ते हैं। अर्ध-ठोस आर. एफ. बी. की तुलना में एस. ई. बी. (आर. ओ. टी. एस.) आर. एफ. बी. के कई फायदे हैं, जैसे चिपचिपे घोल को पंप करने की आवश्यकता नहीं, कोई वर्षा/रुकावट नहीं, उच्च क्षेत्र-विशिष्ट शक्ति, लंबा स्थायित्व, व्यापक रासायनिक डिजाइन स्थान। हालांकि, दोहरी ऊर्जा हानि (एक स्टैक में और दूसरा एस. ई. बी. (आर. ओ. टी. एस.) और एक मध्यस्थ के बीच टैंक में) के कारण, ऐसी बैटरी खराब ऊर्जा दक्षता से पीड़ित होती हैं। प्रणाली स्तर पर, पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों की व्यावहारिक विशिष्ट ऊर्जा लिथियम-आयन बैटरियों के एस. ई. बी. (आर. ओ. टी. एस.)-प्रवाह संस्करणों की तुलना में बड़ी होती है। तुलना अनुप्रयोग तकनीकी गुण बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण के लिए रेडॉक्स प्रवाह बैटरी को एक अच्छी तरह से उपयुक्त विकल्प बनाते हैं। प्रवाह बैटरियों को आम तौर पर बहु-घंटे चार्ज-निर्वहन चक्रों के साथ अपेक्षाकृत बड़े (1 kWh-10 MWh) स्थिर अनुप्रयोगों के लिए माना जाता है। प्रवाह बैटरी कम चार्ज/निर्वहन समय के लिए लागत-कुशल नहीं होती हैं। प्रवाह बैटरी बाजार के कुछ उदाहरण हैंः ग्रिड ऊर्जा भंडारण-ग्रिड लोड संतुलन द्वारा उपयोग के लिए छोटा और/या दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण-जहां बैटरी को विद्युत ग्रिड से जोड़ा जाता है ताकि ऑफ-पीक घंटों के दौरान अतिरिक्त विद्युत शक्ति को संग्रहीत किया जा सके और चरम मांग अवधि के दौरान विद्युत शक्ति जारी की जा सके। इस अनुप्रयोग में अधिकांश प्रवाह बैटरी रसायनों के उपयोग को सीमित करने वाली आम समस्या उनकी कम क्षेत्रीय शक्ति (परिचालन वर्तमान घनत्व) है जो बिजली की उच्च लागत में बदल जाती है। चरम मांग की अवधि के दौरान उपयोग के लिए हवा या सौर जैसे रुक-रुक कर स्रोतों से ऊर्जा को स्थानांतरित करना। पीक शेविंग, जहाँ मांग के स्पाइक्स को बैटरी द्वारा पूरा किया जाता है। यूपीएस, जहाँ बैटरी का उपयोग किया जाता है यदि मुख्य शक्ति निर्बाध आपूर्ति प्रदान करने में विफल रहती है। शक्ति रूपांतरण-क्योंकि सभी कोशिकाएं एक ही इलेक्ट्रोलाइट साझा करती हैं, इलेक्ट्रोलाइट्स को दी गई संख्या में कोशिकाओं का उपयोग करके चार्ज किया जा सकता है और एक अलग संख्या के साथ निर्वहन किया जा सकता है। चूँकि बैटरी वोल्टेज उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं की संख्या के समानुपाती है, इसलिए बैटरी एक बहुत शक्तिशाली डीसी-डीसी कनवर्टर के रूप में कार्य कर सकती है। इसके अलावा, यदि सेल की संख्या लगातार बदली जाती है (इनपुट और/या आउटपुट पक्ष पर) तो बिजली रूपांतरण एसी/डीसी, एसी/एसी, या डीसी-एसी भी हो सकता है, जिसमें स्विचिंग गियर की आवृत्ति सीमित होती है। विद्युत वाहन-क्योंकि प्रवाह बैटरी को इलेक्ट्रोलाइट को बदलकर तेजी से "रिचार्ज" किया जा सकता है, उनका उपयोग उन अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है जहां वाहन को दहन इंजन वाले वाहन की तरह तेजी से ऊर्जा लेने की आवश्यकता होती है। ई. वी. अनुप्रयोगों में अधिकांश आर. एफ. बी. रसायनों के साथ पाई जाने वाली एक आम समस्या उनका कम ऊर्जा घनत्व है जो एक छोटी ड्राइविंग सीमा में बदल जाता है। जिंक-क्लोरीन बैटरियाँ और अत्यधिक घुलनशील हेलेट वाली बैटरियाँ एक उल्लेखनीय अपवाद हैं। एकल बिजली प्रणाली-इसका एक उदाहरण सेलफोन बेस स्टेशनों में है जहां कोई ग्रिड बिजली उपलब्ध नहीं है। बैटरी का उपयोग सौर या पवन ऊर्जा स्रोतों के साथ-साथ उनके उतार-चढ़ाव वाले बिजली स्तरों की भरपाई के लिए और एक जनरेटर के साथ ईंधन बचाने के लिए इसका सबसे कुशल उपयोग करने के लिए किया जा सकता है। ईंधन कोशिका शब्दों की शब्दावली भी देखें हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियां बैटरी प्रकारों की सूची रेडॉक्स इलेक्ट्रोड माइक्रोट्यूबुलर झिल्ली संदर्भ बाहरी लिंक प्रवाह बैटरी पर इलेक्ट्रोपीडिया यूरेनियम रेडॉक्स प्रवाह बैटरी पर अनुसंधान दक्षिण ऑस्ट्रेलियाई प्रवाह बैटरी परियोजना डीसी और वैनेडियम रेडॉक्स प्रवाह बैटरी (वी. आर. एफ. बी.) विद्युत रसायन ईंधन कोशिका बैटरी के एसी लक्षण वर्णन