Iron redox flow battery
அயர்ன் ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரி (ஐ. ஆர். எஃப். பி), அயர்ன் சால்ட் பேட்டரி (ஐ. எஸ். பி) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது இரும்பு உப்பின் மின் வேதியியல் எதிர்வினை மூலம் ஆற்றலை சேமித்து வெளியிடுகிறது. இந்த வகை பேட்டரி ரெடாக்ஸ்-ப்ளோவ் பேட்டரிகளின் (ஆர்எஃப்பி) வகுப்பைச் சேர்ந்தது, அவை நிலையான பயன்பாடுகளுக்கான லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு (எல்ஐபி) மாற்று தீர்வுகளாகும். ஐஆர்எஃப்பி 70 சதவீதம் வரை சுற்றுப்பயண எரிசக்தி செயல்திறனை அடைய முடியும். ஒப்பிடுகையில், பம்ப் செய்யப்பட்ட நீர் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற பிற நீண்ட கால சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் சுமார் 80 சதவீதம் சுற்றுப்பயண ஆற்றல் செயல்திறனை வழங்குகின்றன. அறிவியல் அமைப்பு மற்றும் பொருட்கள் ஐ. ஆர். எஃப். பி. களின் அமைப்பு மற்ற ரெடாக்ஸ்-ஃப்ளோ பேட்டரி வகைகளைப் போலவே பொதுவான அமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது இரண்டு தொட்டிகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை சார்ஜ் செய்யப்படாத நிலையில் கரைந்த இரும்பு (II) அயனிகளின் எலக்ட்ரோலைட்டுகளை சேமித்து வைக்கின்றன. எலக்ட்ரோலைட் இரண்டு பிரிக்கப்பட்ட அரை செல்களைக் கொண்ட பேட்டரி செல்லில் செலுத்தப்படுகிறது. மின் வேதியியல் எதிர்வினை ஒவ்வொரு அரை செல்லிலும் உள்ள மின்முனைகளில் நடைபெறுகிறது. இவை கார்பன் அடிப்படையிலான நுண்ணிய ஃபெல்ட்கள், காகிதம் அல்லது துணியாக இருக்கலாம். மின்முனையின் மேற்பரப்பு பரப்பளவு அதிகமாக இருப்பதால் நுண்ணிய ஃபெல்ட்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருமுனை மற்றும் ஏகபோக தட்டுகள் பொதுவாக கார்பன் அடிப்படையிலான பொருட்கள் ஆகும். ஏகபோக தட்டுகள் அந்தந்த மின்முனை மற்றும் தற்போதைய சேகரிப்பாளருடன் தொடர்பு கொண்டுள்ளன. இருமுனை தகடுகள் அருகிலுள்ள செல்களை பிரிக்கின்றன மற்றும் ஒரு பக்கத்தில் நேர்மறை மின்முனையுடனும் மறுபுறம் எதிர்மறை மின்முனையுடனும் தொடர்பு கொள்கின்றன. அரை செல்கள் ஒரு பிரிப்பாளரால் பிரிக்கப்படுகின்றன. இது ஒரு அயனி பரிமாற்ற சவ்வு, ஒரு கேடயானிக் பரிமாற்ற சவ்வு அல்லது ஒரு நுண்ணிய பிரிப்பானாக இருக்கலாம். எதிர்வினையின் போது, எலக்ட்ரோலைட்டிற்குள் உள்ள சார்ஜ் பிரிப்பான் வழியாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட இனங்களின் இடம்பெயர்வு மூலம் சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது. இது ஒரு கேடயானிக் பரிமாற்ற சவ்வுடன் H + ஆகவும், எதிர்மின் அயனி பரிமாற்ற சவ்வுடன் Cl-ஆகவும் அல்லது ஒரு நுண்ணிய பிரிப்பானுடன் இரண்டாகவும் இருக்கலாம். ஒரு சவ்வைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மை பிரிப்பான் வழியாக கடக்கும் இனங்களின் அதிக தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையில் உள்ளது. நுண்ணிய பிரிப்பான் பெரும்பாலும் குறைந்த எதிர்ப்புடன் மலிவான மாற்றாகும், இருப்பினும், இனங்கள் குறுக்குவெட்டு பிரிப்பான்களின் துளைகளின் அளவு மற்றும் இனங்களின் அளவை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. எனவே, நுண்ணிய பிரிப்பான் குறைவான தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதாகும். இரும்பின் குறுக்குவெட்டு (III) நேர்மறையிலிருந்து எதிர்மறை அரை செல் வரை கூலோம்பிக் செயல்திறன் இழப்புக்கு வழிவகுக்கும், ஏனெனில் இது எதிர்மறை பக்கத்தில் உள்ள இரும்பு (0) உடன் வினைபுரியும் (எதிர்வினை 5). ஒற்றை செல்கள் பின்னர் அடுக்கி வைக்கப்பட்டு இருமுனை தகடுகள் வழியாக தொடரில் மின்சாரத்துடன் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு பேட்டரி அடுக்கை உருவாக்குகின்றன. எதிர்வினைகள் ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது இரும்பின் மின் வேதியியல் எதிர்வினையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சார்ஜ் செய்யும் போது, இரும்பு (II) நேர்மறை அரை செல்லில் (எதிர்வினை 1) இரும்பு (III) ஆக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் எதிர்மறை அரை செல்லில் இரும்பு (II) இரும்பு (0) ஆக குறைக்கப்படுகிறது (எதிர்வினை 2). பிந்தைய எதிர்வினை பூச்சு எதிர்வினை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இரும்பு (0) எதிர்மறை மின்முனையில் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. வெளியேற்றத்தின் போது, பூசப்பட்ட இரும்பு (0) எலக்ட்ரோலைட்டில் கரைந்து இரும்பு (II) உருவாகிறது, அதே நேரத்தில் இரும்பு (III) நேர்மறை அரை செல்லில் இரும்பு (II) ஆக குறைகிறது. ஒரு ஐஆர்எஃப்பியின் பெயரளவு செல் மின்னழுத்தம் 1.21 வி ஆகும். சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்றத்தின் போது நேர்மறை எலக்ட்ராய்டின் நிறம் மாறுகிறது, இரும்பு (III) குளோரைடு பழுப்பு நிறத்திலும், இரும்பு (II) குளோரைடு வெளிர் பச்சை நிறத்திலும் இருக்கும். பக்க எதிர்வினைகள் தேவையற்ற பக்க எதிர்வினைகள் கூலாம்பிக் செயல்திறன் மற்றும் திறன் இழப்புக்கு வழிவகுக்கின்றன, ஏனெனில் சார்ஜ் மாற்ற முடியாத வகையில் இழக்கப்படுகிறது. அமில இரும்பு எலக்ட்ரோலைட் காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய முடியும், எனவே, காற்று ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்க தணிக்கும் நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்பட வேண்டும் (எ. கா., மந்த வளிமண்டலத்தின் கீழ் செயல்படுவது) (எதிர்வினை 4). காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்ஃ 4Fe2 + (aq) + O2 + 4H + → 4Fe3 + (aq) + 2H2O (4) மேலும், Fe3 + பிரிப்பான் வழியாக இடம்பெயர்ந்து எதிர்மறை பக்கத்தில் பூசப்பட்ட Fe0 உடன் வினைபுரிந்து Fe2 + ஐ உருவாக்குகிறது. இந்த இடம்பெயர்வு குறிப்பாக ஒரு மைக்ரோபோரஸ் பிரிப்பானைப் பயன்படுத்தும் போது நடைபெறுகிறது (எதிர்வினை 5). குறுக்குவெட்டு எதிர்வினைஃ Fe3 + (aq) + Fe0 (s) ¥2Fe2 + (aq) (5) சார்ஜ் செய்யும் போது, ஹைட்ரஜன் உருவாகும், ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினையின் (HER) நிலையான ஆற்றல் Fe2 +/Fe3 + மற்றும் Fe2 +/Fe0 இன் நிலையான ஆற்றலுக்கு இடையில் உள்ளது. கரைசலில் உள்ள அமில புரோட்டான்கள் H + வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் வாயுவை (வினை 7) உருவாக்குகின்றன, அதே நேரத்தில் இரும்பு (II) நேர்மறை அரை உயிரணுவில் (வினை 6) ஆக்சிஜனேற்றமடைகிறது. HER என்பது pH ஐ சார்ந்துள்ளது. குறைந்த pH மதிப்புகளில், H + இன் செறிவு அதிகமாக உள்ளது, இது பக்க எதிர்வினையின் இயக்கவியலை அதிகரிக்கிறது. காலப்போக்கில், pH எதிர்மறை பக்கத்தில் அதிகரிக்கிறது. ஒரு pH ≤ 4 இல், கரையாத இரும்பு ஹைட்ராக்சைடு உருவாகிறது மற்றும் பிரிப்பானின் மீது படிகிறது. இது அயனி பரிமாற்றத்தின் அதிகரித்த எதிர்ப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, கூலாம்பிக் மற்றும் வோல்டாயிக் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது மற்றும் இறுதியில் செல் செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. நேர்மறை அரை-செல்ஃ Fe2 + (aq) → Fe3 + (aq) + e − E0 = + 0.77 V (6) எதிர்மறை அரை-செல்லில் HER: H + + e − 1⁄2 H2 (g) E0 = 0.00 V (7) மின்னாற்பகுப்பில் அஸ்கார்பிக் அமிலத்தைச் சேர்ப்பது ஹைட்ரஜன் பரிணாமத்தைக் குறைக்கும். அஸ்கார்பிக் அமிலம் மின்முனைக்கு அருகில் pH ஐ அதிகரிப்பதன் மூலம் கூலாம்பிக் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, இது இரும்பு படிவு இயக்கவியலை மேம்படுத்துகிறது. சுமார் 3 pH உடன் 60 டிகிரி செல்சியஸில் செயல்படுவது 97.9% இன் உயர் கூலாம்பிக் செயல்திறனை அடைய முடியும். செயல்பாட்டு நிலைமைகள் pH ஐஆர்எஃப்பி 3.5 க்கும் குறைவான pH மதிப்புகளில் செயல்பட வேண்டும். இரும்பு (III) உப்பு pH> 3.5 இல் வீழ்கிறது, இது கரையாத Fe (OH) 3 ஐ உருவாக்குகிறது, இது துரு என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. இருப்பினும், குறைந்த pH மதிப்புகளில் எதிர்மறை பக்கத்தில் சார்ஜ் செய்யும் போது அதிக ஹைட்ரஜன் உருவாகும். அதிக pH மதிப்புகளால் கூலாம்பிக் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும். வெப்பநிலை ஹ்ருஸ்கா மற்றும் பலர். ஐஆர்எஃப்பியின் செயல்திறனில் வெப்பநிலை விளைவை ஆய்வு செய்தது. அதிக எலக்ட்ரோலைட் கடத்துத்திறன் மற்றும் மின்முனை துருவமுனைப்பு குறைவதால் அதிக வெப்பநிலையில் மின்னழுத்த செயல்திறன் அதிகரிக்கிறது. கூடுதலாக, ~ 60 டிகிரி செல்சியஸ் அதிக வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினையுடன் ஒப்பிடுகையில் இரும்பு படிவு இயக்கவியலை மேம்படுத்துகிறது, இதனால் கூலாம்பிக் செயல்திறன் அதிகரிக்கிறது. ஐஆர்எஃப்பி குறைந்த வெப்பநிலையிலும் (~ 5 டிகிரி செல்சியஸ்) செயல்பட முடியும், இருப்பினும், எதிர்வினை இயக்கவியல் குறைகிறது, இது குறைந்த மின்னழுத்த செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது. எலக்ட்ரோலைட் கலவை அடிப்படை எலக்ட்ரோலைட் இரும்பு (II) உப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை தண்ணீரில் கரைக்கப்படுகின்றன. SO42-அல்லது Cl-சாத்தியமான எதிர் அயனிகள் ஆகும். இரும்பு (II) சல்பேட்டை விட கடத்துத்திறன் அதிகமாக இருப்பதால் இரும்பு (II) குளோரைடு பெரும்பாலும் விருப்பமான தேர்வாகும். எலக்ட்ரோலைட்டின் அயனி கடத்துத்திறனை அதிகரிப்பதன் மூலம், மின்னழுத்த செயல்திறன் மற்றும் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும். என்எச்4சிஎல், (என்எச்4) 2எஸ்ஓ4, கேசிஎல், நா2எஸ்ஓ4 மற்றும் என்ஏசிஎல் ஆகியவை சாத்தியமான துணை சேர்க்கைகளாகும். துருப்பிடிக்கும் மழைப்பொழிவைக் குறைக்க மேலும் சேர்க்கைகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன. இரும்பு உப்பை ஈந்தணைவிகளுடன் இணைப்பது, ஈந்தணைவிகள் இரும்பு உப்பை நிலைநிறுத்துவதால், Fe (OH) 3 இன் மழைப்பொழிவைத் தடுக்கலாம். சிட்ரேட், டி. எம். எஸ். ஓ, கிளிசரால், மாலிக் அமிலம், மலோனிக் அமிலம் மற்றும் சைலிட்டால் ஆகியவை ஆராயப்பட்ட சாத்தியமான சேர்க்கைகள் ஆகும். இடையக சேர்க்கைகள் (எ. கா., அஸ்கார்பிக் அமிலம்) ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் போது நிலையான pH ஐ பராமரிக்க உதவுகின்றன. கூடுதலாக, இந்த சேர்க்கைகள் மின்முனையின் செயலில் உள்ள தளங்களில் உறிஞ்சி, H + உறிஞ்சுதலுக்காக இந்த தளங்களைத் தடுக்கின்றன மற்றும் ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினைக்கு அதிகப்படியான திறனை அதிகரிக்கின்றன. ஒரு முக்கிய சவால் ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினையைக் குறைப்பதாகும். ஒரு முறை வேறு உலோகத்தை (எ. கா. காட்மியம்) இணை வைப்பதன் மூலம், இது HER ஐத் தடுக்கலாம், மேலும் இரும்பு படிதலின் போது கூலாம்பிக் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம். மறுசீரமைப்பு அமைப்புகள் HER உடன் பிரச்சினையைத் தீர்க்க வெவ்வேறு அணுகுமுறைகள் உள்ளன. எலக்ட்ரோலைட்டில் உள்ள சேர்க்கைகள் ஹைட்ரஜனின் உற்பத்தியைக் குறைக்கலாம் (எலக்ட்ரோலைட் அத்தியாயத்தைப் பார்க்கவும்), இருப்பினும், சேர்க்கைகள் HER ஐ முழுமையாக அகற்ற முடியாது. எனவே, இலக்கியத்தில் மாற்று தீர்வுகள் முன்மொழியப்படுகின்றன. HER இன் எதிர் எதிர்வினை ஒரு இரசாயன அல்லது மின் வேதியியல் முறையில் அடையப்படலாம். இரசாயனத் தீர்வுகள் ட்ரிக்கிள்-பெட் ரியாக்டார்கள் அல்லது இன்-டேங்க் ஹைட்ரஜன்-ஃபெரிக் அயன் மறுசீரமைப்பு அமைப்புகள் ஆகும். ஒரு மின் வேதியியல் அணுகுமுறை ஹைட்ரஜன்-இரும்பு எரிபொருள் கலத்தை ஐஆர்எஃப்பியுடன் இணைப்பதாகும். இது ஐ. ஆர். எஃப். பி. யின் அசல் ஆரோக்கிய நிலைக்கு மீண்டும் கொண்டு வர முடியும். டிரிக்கிள்-பெட் உலை என்பது ஒரு வினையூக்கியைக் கொண்ட ஒரு நிரம்பிய படுக்கையுடன் கூடிய ஒரு இரசாயன உலை ஆகும் (எ. கா. பிளாட்டின்). இந்த வகை மறு சமநிலை அமைப்பு ஐஆர்எஃப்பி உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஐஆர்எஃப்பியில் இருந்து வரும் எலக்ட்ரோலைட் அணு உலையின் மேற்புறத்திலிருந்து நிரம்பிய படுக்கைக்குள் செலுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஹைட்ரஜன் வாயு கீழே இருந்து அனுப்பப்படுகிறது. மூன்று கட்ட எல்லையில் (வினையூக்கி, ஹைட்ரஜன் வாயு, எலக்ட்ரோலைட்) அதிகப்படியான இரும்பு (III) மற்றும் ஹைட்ரஜனுக்கு இடையிலான இரசாயன எதிர்வினை இரும்பு (II) மற்றும் H + ஐ உருவாக்குகிறது. ட்ரிக்கிள்-பெட் உலை மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டில் இருந்து அகற்றப்பட்ட அதிகப்படியான வாயு மீண்டும் ஐஆர்எஃப்பிக்குள் செலுத்தப்படுகிறது. இன்-டேங்க் ரீபாலனன்சிங் சிஸ்டமும் இரும்பு (III) மற்றும் H2 இன் வேதியியல் எதிர்வினையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஆனால் இது IRFB இன் நேர்மறை தொட்டியில் நடைபெறுகிறது. எதிர்மறை அரை செல்லுக்குள் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் எதிர்மறையிலிருந்து நேர்மறை தொட்டிக்கு அனுப்பப்படுகிறது. ஒரு ஃபீல்ட் திரவ மட்டத்திற்கு செங்குத்தாக நேர்மறை எலக்ட்ரோலைட்டில் வைக்கப்படுகிறது. மேல் பகுதி ஒரு வினையூக்கி அடுக்கால் பூசப்பட்டுள்ளது (எ. கா. பிளாட்டினம்). கேபில்லரி விளைவு மூலம், நேர்மறை எலக்ட்ரோலைட் உணர்வு வழியாக வினையூக்கி அடுக்குக்கு பாய்கிறது. இங்கே, மூன்று கட்ட எல்லையில் (வினையூக்கி, H2, Fe3 +) இரசாயன எதிர்வினை H + மற்றும் Fe2 + ஐ உருவாக்குகிறது. மற்றொரு வழி ஐஆர்எஃப்பியை ஹைட்ரஜன்-இரும்பு எரிபொருள் கலத்துடன் இணைப்பதாகும். ஐஆர்எஃப்பியில் இருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் மறு சமநிலைப்படுத்தும் எரிபொருள் செல் அமைப்பின் எதிர்மறை பக்கத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஐஆர்எஃப்பியின் எலக்ட்ரோலைட் நேர்மறை பக்கத்திற்கு செலுத்தப்படுகிறது. எதிர்மறை பக்கத்தில், ஹைட்ரஜன் ஒரு வினையூக்கி அடுக்கில் (எ. கா., பிளாட்டினம், பலேடியம்) அமில புரோட்டான்களுக்கு (எச் +) வினைபுரிகிறது. எதிர்மறைப் பக்கத்தில், அதிகப்படியான Fe3 + என்பது Fe2 + ஆகக் குறைக்கப்படுகிறது (எதிர்வினை 8). மறுசீரமைப்பு எதிர்வினைஃ 2Fe3 + (aq) + 1⁄2H2 (g) → 2Fe2 + (aq) + H + (8) நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் ரெடாக்ஸ்-ப்ளோவ் பேட்டரிகளின் நன்மை பொதுவாக சக்தி மற்றும் ஆற்றலின் தனித்தனி அளவிடுதல் ஆகும், இது அவற்றை நிலையான ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளுக்கு நல்ல வேட்பாளர்களாக ஆக்குகிறது. ஏனென்றால், மின்சாரம் அடுக்கின் அளவை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது, அதே நேரத்தில் திறன் எலக்ட்ரோலைட் அளவை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. எலக்ட்ரோலைட் தண்ணீரை அடிப்படையாகக் கொண்டிருப்பதால், அது எரியக்கூடியது அல்ல. அனைத்து எலக்ட்ரோலைட் கூறுகளும் நச்சுத்தன்மையற்றவை மற்றும் ஏராளமாக கிடைக்கின்றன. இரண்டு அரை உயிரணுக்களிலும் உள்ள எதிர்வினைகள் ஒரே இனத்தின் கரையக்கூடிய உப்புகளாகும், மேலும் அவற்றின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன (Fe0, Fe2 +, Fe3 +). இதன் பொருள் என்னவென்றால், செயலில் உள்ள உயிரினங்களின் தேவையற்ற சவ்வு குறுக்குவெட்டு மீளமுடியாத எதிர்வினை இழப்புக்கு வழிவகுக்காது, ஆனால் ஒரு ட்ரிக்கிள்-பெட் உலை அல்லது எரிபொருள் கலத்தைப் பயன்படுத்தி மறுசீரமைக்கப்படலாம். இரும்பு குளோரைடு எஃகு உற்பத்தியின் துணை தயாரிப்பு என்பதால் இது மலிவாகவும் பரவலாகவும் கிடைக்கிறது. ஐஆர்எஃப்பி வெவ்வேறு வெப்பநிலை வரம்புகளுக்குள் நிலையானது, எனவே, நிலையான ஆற்றல் சேமிப்பை வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு தேவையில்லாமல் அதிக வெப்பநிலை உள்ள பகுதிகளில் பயன்படுத்தலாம். [5] அதிக வெப்பநிலையால் கூட பேட்டரி செயல்திறன் பயனடையும். பிற மின்கலன்கள் வகைகள் (எ. கா. வனேடியம்-ரெடாக்ஸ்-ஃப்ளோ பேட்டரிகள் (வி. ஆர். எஃப். பி) அதிக வெப்பநிலையில் செயல்பட முடியாது. உதாரணமாக, வி. ஆர். எஃப். பி. களில் உள்ள நச்சு வனேடியம் பெண்டாக்சைடு (வி 2 ஓ 5) ~ 40 டிகிரி செல்சியஸில் வீழ்கிறது. ஒட்டுமொத்தமாக, பாகங்கள் குறைந்த விலையில் (2 டாலர்/கிலோ இரும்பு) உள்ளன மற்றும் ஏராளமாக கிடைக்கின்றன. மற்ற அனைத்து பகுதிகளும் (எ. கா. சவ்வு, இருமுனை தட்டு, ஏகபோக தட்டு, பிரேம்கள், கேஸ்கெட்டுகள், பம்புகள்) சந்தையில் பரவலாகக் கிடைக்கின்றன, மேலும் இந்த பேட்டரிகளின் உற்பத்தி அதிகரிக்கும் போது தொடர்புடைய செலவுகள் குறையும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். கூடுதலாக, ~ 1000 சுழற்சிகளின் எதிர்பார்க்கப்பட்ட ஆயுட்காலம் கொண்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ஐஆர்எஃப்பி 10.000 சுழற்சிகளுடன்> 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான பேட்டரி ஆயுளை உறுதியளிக்கிறது. குறைபாடுகள் கரைசலில் உள்ள மின் வேதியியல் எதிர்வினைகளை மட்டுமே அடிப்படையாகக் கொண்ட பிற ஆர். எஃப். பி. க்களைப் போலவே திறன் எலக்ட்ரோலைட் அளவை மட்டுமே சார்ந்தது அல்ல (எ. கா. விஆர்எஃப்பி). மாறாக, ஒரு ஐஆர்எஃப்பியில் எதிர்மறை அரை செல்லுக்குள் உள்ள பூச்சு இரும்பு அளவு திறனில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. எனவே, ஆற்றல் திறன் மற்றும் அடுக்கு அளவு மற்ற ஆர். எஃப். பி. யைப் போலவே முழுமையாக பிரிக்கப்படவில்லை. சார்ஜ் எதிர்வினையின் போது, ஹைட்ரஜன் எதிர்மறை பக்கத்தில் உருவாகி, கூலாம்பிக் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. கூடுதலாக, pH அதிகரிப்பு கரையாத Fe (OH) 3 (துரு) மழைப்பொழிவுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது சிகிச்சையளிக்கப்படாமல் உயிரணு மரணத்திற்கு வழிவகுக்கும். இருப்பினும், மறு சமநிலைப்படுத்தும் அமைப்பு IRFB ஐ மீண்டும் ஆரோக்கிய நிலைக்கு கொண்டு வர முடியும். ஆர்எஃப்பி அல்லாத அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், அனைத்து ஓட்ட மின்கலன்களும் பம்புகள் மற்றும் வால்வுகள் போன்ற துணை கூறுகளை உள்ளடக்கியது, இதற்கு வழக்கமான பராமரிப்பு சுழற்சி தேவைப்படுகிறது. பயன்பாடு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களில் (எ. கா., சூரிய, காற்று, நீர்) இருந்து குறைந்த தேவையில் ஆற்றலைச் சேமிக்கவும், அதிக தேவையில் ஆற்றலை வெளியிடவும் பெரிய அளவிலான எரிசக்தி சேமிப்பு அமைப்புகளாக ஐஆர்எஃப்பி பயன்படுத்தப்படலாம். புதைபடிவ எரிபொருள்களிலிருந்து புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுக்கு ஆற்றல் மாற்றம் முன்னேறி வருவதால், அதிகப்படியான ஆற்றலை சேமிப்பதற்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது. ESS Inc. என்பது ஒரு அமெரிக்க நிறுவனமாகும், இது 20.000 சுழற்சிகளுடன் IRFBகளை உருவாக்கி உருவாக்குகிறது, 4 முதல் 12 மணி நேரம் வரை ஆற்றலை சேமித்து வைக்கிறது, 600 kWh வரை திறன்கள் மற்றும் 50 kW முதல் 90 kW வரை விருப்ப மின் உள்ளமைவுகள் உள்ளன. வோல்ட் ஸ்டோரேஜ் ஜி. எம். பி. எச் என்பது ஐரோப்பிய சந்தையில் கவனம் செலுத்தும் ஜெர்மனியை தளமாகக் கொண்ட ஒரு நிறுவனமாகும். 4 மெகாவாட் திறன் கொண்ட 5 x 50 கிலோவாட் அல்லது ஏக்கருக்கு 234 மெகாவாட் திறன் கொண்ட அடுக்கு மின்கலன்களை 70 சதவீதம் செயல்திறன் கொண்டதாகவும், 20 ஆண்டுகள் மற்றும் சுழற்சிகள் கொண்டதாகவும் உருவாக்க இலக்கு நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது. சாக்ரமென்டோ முனிசிபல் யூட்டிலிட்டி மாவட்டம் செப்டம்பர் 2022 இல் இரும்புப் பாய்வு மின்கலனை நிறுவியது. 1981 ஆம் ஆண்டில் ஐ. ஆர். எஃப். பி அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது மற்றும் பொருள் தேர்வு, எலக்ட்ரோலைட் சேர்க்கைகள், வெப்பநிலை மற்றும் pH விளைவு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அமைப்பை மேலும் பகுப்பாய்வு செய்தது. இந்தக் குழு மேலும் வளர்ச்சிக்கான அடித்தளத்தை அமைத்தது. 1979 இல், தாலர் மற்றும் பலர். அல். குரோமியம்-இரும்பு ரெடாக்ஸ் ஓட்ட மின்கலனுக்கான மறு சமநிலைப்படுத்தும் கலமாக இரும்பு-ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலத்தை அறிமுகப்படுத்தியது, இது ஸ்டால்னேக் மற்றும் பலர் இரும்பு-ரெடாக்ஸ் ஓட்ட மின்கலன்களுக்காக 1983 இல் மாற்றியமைக்கப்பட்டது. மேலும் வளர்ச்சி ஒரு தனி அமைப்பாக எரிபொருள் கலத்திற்குள் சென்றது. இந்த அமைப்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதிலிருந்து ஐஆர்எஃப்பி தொடர்ந்து உருவாக்கப்பட்டு வருகிறது. பீடெக் மற்றும் பலர். திடமான உணர்ந்த மின்முனைகளை ஸ்லர்ரி மின்முனைகளுடன் மாற்றியது (எ. கா. MWCNT). ஆராய்ச்சிக் குழுக்கள் HER ஐக் குறைக்க பல்வேறு சேர்க்கைகளை பகுப்பாய்வு செய்ய வேலை செய்தன. [8] நோவாக் மற்றும் பலர். வெவ்வேறு துணை உப்புகளை ஆய்வு செய்தனர் (எ. கா. 2021 ஆம் ஆண்டில் கே +, சிஎஸ் +, எம்ஜி 2 +, அல் 3 +) மற்றும் இரண்டாம் நிலை உலோகங்கள் கியூ, டிஎல், பிடி மற்றும் சிடி ஆகியவை நம்பிக்கைக்குரிய உலோகங்களாக உள்ளன. எலக்ட்ரோலைட்டில் ஈந்தணைவிகளைச் சேர்த்து, இரும்புச் சேர்மங்களை உருவாக்கி, செல் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது. காங் மற்றும் பலர். வெவ்வேறு ரெடாக்ஸ் ஜோடிகளை வெவ்வேறு ஈந்தணைவிகளுடன் இணைத்து, ஒரு காரச் சூழலில் செல் மின்னழுத்தத்தை 1.2V முதல் 1.34V வரை [Fe (CN) 6] 3-/ [Fe (CN) 6] 4-மற்றும் [Fe (TEOA) OH] −/[Fe (TEOA) OH] 2-உடன் அதிகரித்தது. பல்வேறு மறு சமநிலைப்படுத்தல் அமைப்புகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன மற்றும் Noack மற்றும் பல. அல். IRFB ஐ எரிபொருள் கலத்துடன் மறு சமநிலைப்படுத்தும் அமைப்பாக இணைப்பது குறித்து மேலும் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. மாற்று எரிசக்தி சேமிப்புகளுக்கான உந்துதல் அதிகமாக இருப்பதால் வளர்ச்சி நடந்து வருகிறது. தரவு குறிப்புகள் ஓட்ட மின்கலன்கள்