Flow battery
ஃப்லோ பேட்டரி அல்லது ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரி (குறைப்பு-ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குப் பிறகு) என்பது ஒரு வகை மின் வேதியியல் கலமாகும், இதில் திரவங்களில் கரைந்த இரண்டு இரசாயன கூறுகளால் இரசாயன ஆற்றல் வழங்கப்படுகிறது, அவை ஒரு சவ்வின் தனித்தனி பக்கங்களில் அமைப்பு வழியாக செலுத்தப்படுகின்றன. செல்லின் உள்ளே அயன் பரிமாற்றம் (வெளிப்புற சுற்று வழியாக மின்சார மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்துடன்) சவ்வு வழியாக நிகழ்கிறது, அதே நேரத்தில் இரண்டு திரவங்களும் அந்தந்த இடத்தில் பரவுகின்றன. செல் மின்னழுத்தம் வேதியியல் ரீதியாக நெர்ன்ஸ்ட் சமன்பாடு மற்றும் வரம்புகளால், நடைமுறை பயன்பாடுகளில், 1 முதல் 2.43 வோல்ட் வரை தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஆற்றல் திறன் என்பது எலக்ட்ரோலைட் அளவின் செயல்பாடாகும் மற்றும் சக்தி என்பது மின்முனைகளின் மேற்பரப்பு பகுதியின் செயல்பாடாகும். கனிம ஓட்ட மின்கலன்கள் மற்றும் கரிம ஓட்ட மின்கலன்கள் உட்பட பல்வேறு வகையான ஓட்ட மின்கலன்கள் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு பிரிவின் கீழும், ஃப்லோ பேட்டரி வடிவமைப்பை முழு ஃப்லோ பேட்டரிகள், அரை ஃப்லோ பேட்டரிகள் மற்றும் சவ்வு இல்லாத ஃப்லோ பேட்டரிகள் என மேலும் வகைப்படுத்தலாம். வழக்கமான மற்றும் ஓட்ட மின்கலன்களுக்கு இடையிலான அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால், ஆற்றல் வழக்கமான மின்கலன்களில் மின்முனை பொருளில் சேமிக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஓட்ட மின்கலன்களில் அது எலக்ட்ரோலைட்டில் சேமிக்கப்படுகிறது. ஓட்டம் மின்கலன்களுக்கான காப்புரிமை வகைப்பாடுகள் 2021 வரை முழுமையாக உருவாக்கப்படவில்லை. கூட்டுறவு காப்புரிமை வகைப்பாடு RFBகளை மீளுருவாக்கம் செய்யும் எரிபொருள் கலத்தின் (H01M 8/18) துணைப்பிரிவாகக் கருதுகிறது, இருப்பினும் எரிபொருள் கலங்களை ஓட்டம் மின்கலன்களின் துணைப்பிரிவாகக் கருதுவது மிகவும் பொருத்தமானது. ஒரு ஓட்டம் மின்கலன் ஒரு எரிபொருள் கலத்தைப் போல பயன்படுத்தப்படலாம் (அங்கு புதிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நெகோலைட் (a. k. a. குறைப்பான் அல்லது எரிபொருள்) மற்றும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட போஸோலைட் (அகா. ஆக்சிஜனேற்றிகள்) அமைப்பில் சேர்க்கப்படுகின்றன) அல்லது ஒரு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரி போல (ஒரு மின்சார சக்தி ஆதாரம் குறைப்பான் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் மீளுருவாக்கத்தை இயக்குகிறது). ஃப்லோ பேட்டரிகள் திடமான மின்னாற்றல் பொருட்களுடன் வழக்கமான ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரிகளை விட சில தொழில்நுட்ப நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அதாவது சக்தியின் சுயாதீனமான அளவீடு (அடுக்கின் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது) மற்றும் ஆற்றல் (தொட்டிகளின் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது), நீண்ட சுழற்சி மற்றும் காலண்டர் ஆயுள், மற்றும் உரிமையாளரின் மொத்த செலவு குறைவாக இருக்கலாம், அனைத்து ஃப்லோ பேட்டரிகளும் குறைந்த சுழற்சி ஆற்றல் செயல்திறனால் பாதிக்கப்படுகின்றன (50-80%). இந்த தாழ்ந்த ஆற்றல் செயல்திறன், உள் குறுக்குவெட்டின் விளைவைக் குறைப்பதற்கும் (ஒவ்வொரு செல்லிலும் உள்ள சவ்வு/பிரிப்பான் வழியாக) மற்றும் மின் செலவைக் குறைப்பதற்கும் (அடுக்குகளின் அளவு) அதிக (> = 100 mA/cm2) மின்னோட்ட அடர்த்திகளில் ஓட்ட மின்கலன்களை இயக்க வேண்டிய அவசியத்திலிருந்து உருவாகிறது. மேலும், பெரும்பாலான ஓட்ட மின்கலன்கள் (Zn-Cl2, Zn-Br2 மற்றும் H2-LiBrO3 ஆகியவை விதிவிலக்குகள்) லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த குறிப்பிட்ட ஆற்றலைக் (கனமான எடை) கொண்டுள்ளன. ரெடாக்ஸ் செயலில் உள்ள இனங்களை திரவ கட்டத்தில் வைத்திருக்க ஒரு கரைப்பானைப் (பொதுவாக-நீர்) பயன்படுத்த வேண்டிய அவசியத்தின் காரணமாக அதிக எடை ஏற்படுகிறது. வரலாறு துத்தநாக-புரோமின் ஓட்ட மின்கலன் (Zn-Br2) மிகப் பழமையான ஓட்ட மின்கலன் வேதியியல் ஆகும், ஜான் டாய்லின் காப்புரிமை US224404 செப்டம்பர் 29,1879 அன்று தாக்கல் செய்யப்பட்டது. Zn -br2 மின்கலன்கள் ஒப்பீட்டளவில் அதிக குறிப்பிட்ட ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை 1970 களில் மின்சார கார்களுக்கான சக்தி ஆதாரங்களாக நிரூபிக்கப்பட்டன. ஜெர்மனியில் பணிபுரியும் எஸ்தோனிய வேதியியலாளரான வால்தர் காங்க்ரோ, 1950 களில் கரைந்த உலோக அயனிகளை முழுமையாக அடிப்படையாகக் கொண்ட ஓட்ட மின்கலன்களை முதன்முதலில் நிரூபித்தார்ஃ Ti-Fe மற்றும் CR-Fe. டி-ஃபெ ஆர்எஃப்பி உடன் சில ஆரம்ப பரிசோதனைகளுக்குப் பிறகு, நாசா மற்றும் ஜப்பான் மற்றும் பிற இடங்களில் உள்ள வேறு சில குழுக்கள் மேலும் வளர்ச்சிக்காக சிஆர்-ஃபெ வேதியியலைத் தேர்ந்தெடுத்தன. ஆர்எஃப்பி சைக்கிள் ஓட்டும் போது நேர மாறுபடும் செறிவு விளைவைக் குறைப்பதற்காக, கலப்பு தீர்வுகள் (அதாவது. குரோமியம் மற்றும் இரும்பு இனங்கள் இரண்டையும் கொண்ட நெகோலைட் மற்றும் போஸோலைட்டில்) பயன்படுத்தப்பட்டன. சிஆர்-ஃபெ வேதியியலின் குறைபாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ ஹைட்ரேட் ஐசோமெரிஸம் (அதாவது. மின் வேதியியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள சி. ஆர் 3 + குளோரோ-காம்ப்ளக்ஸ் மற்றும் செயலற்ற ஹெக்ஸா-அக்வா காம்ப்ளக்ஸ் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான சமநிலை, இது செலேட்டிங் அமினோ-லிகாண்டுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் தணிக்க முடியும்) மற்றும் நெகோடில் ஹைட்ரஜன் பரிணாமம் (இது எச் 2 அதிக மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க பிபி உப்புகளையும் குரோமியம் மின்முனை எதிர்வினையை ஊக்குவிக்க அவு உப்புகளையும் சேர்ப்பதன் மூலம் குறைக்கப்படுகிறது). 1980 களின் பிற்பகுதியில், ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள நியூ சவுத் வேல்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் (யு. என். எஸ். டபிள்யூ) சம், ரைச்சிக் மற்றும் ஸ்கைலாஸ்-கசாகோஸ் ஆகியோர் அனைத்து-வனேடியம் ஆர். எஃப். பி வேதியியலின் நன்மைகளை நிரூபித்தனர், அதாவது கிராஃபைட்-நீர் அமில இடைமுகத்தின் மின் வேதியியல் மின்னழுத்த சாளரத்திற்குள் நான்கு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள் இருப்பது, இதனால் கலவை நீர்த்தலை அகற்றுவது, சி. ஆர்-ஃபெ ஆர். எஃப். பி. களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். யு. என். எஸ். டபிள்யூ வி. ஆர். எஃப். பி. க்கள் தொடர்பான பல காப்புரிமைகளை தாக்கல் செய்தது, அவை பின்னர் ஜப்பானிய, தாய் மற்றும் கனேடிய நிறுவனங்களுக்கு உரிமம் பெற்றன, அவை இந்த தொழில்நுட்பத்தை மாறுபட்ட வெற்றியுடன் வணிகமயமாக்க முயன்றன. 2022 ஆம் ஆண்டில், சீனாவின் டாலியன் 400 மெகாவாட், 100 மெகாவாட் வனேடியம் ஃப்லோ பேட்டரியை இயக்கத் தொடங்கியது, இது அதன் வகையின் மிகப்பெரியது. வடிவமைப்பு ஃப்ளோ பேட்டரி என்பது ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய எரிபொருள் கலமாகும், இதில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கரைந்த மின்னாற்றல் கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு எலக்ட்ரோலைட் ஒரு மின் வேதியியல் கலத்தின் வழியாக பாய்கிறது, இது இரசாயன ஆற்றலை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. மின்னாற்றல் கூறுகள் "ஒரு மின்முனை எதிர்வினையில் பங்கேற்கக்கூடிய அல்லது மின்முனையில் உறிஞ்சப்படக்கூடிய கரைசலில் உள்ள கூறுகள்" ஆகும். கூடுதல் எலக்ட்ரோலைட் வெளிப்புறமாக, பொதுவாக தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படுகிறது, மேலும் பொதுவாக அணு உலையின் செல் (அல்லது செல்கள்) வழியாக செலுத்தப்படுகிறது, இருப்பினும் ஈர்ப்பு ஊட்ட அமைப்புகளும் அறியப்படுகின்றன. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் எலக்ட்ரோலைட் திரவத்தை (உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுக்கான எரிபொருள் தொட்டிகளை மீண்டும் நிரப்புவதைப் போலவே) மாற்றுவதன் மூலம் விரைவாக "ரீசார்ஜ்" செய்யப்படலாம், அதே நேரத்தில் ரீசார்ஜ் செய்ய செலவழிக்கப்பட்ட பொருளை மீட்டெடுக்கலாம். பல ஓட்ட மின்கலன்கள் அதன் குறைந்த செலவு மற்றும் போதுமான மின் கடத்துத்திறன் காரணமாக கார்பன் உணர்ந்த மின்முனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இருப்பினும் இந்த மின்முனைகள் பல ரெடாக்ஸ் ஜோடிகளுக்கு அவற்றின் குறைந்த உள்ளார்ந்த செயல்பாட்டின் காரணமாக மின் அடர்த்தியை ஓரளவு கட்டுப்படுத்துகின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஃப்லோ பேட்டரி என்பது ஒரு மின் வேதியியல் கலமாகும், இதில் அயனி கரைசல் (எலக்ட்ரோலைட்) கலத்திற்கு வெளியே சேமிக்கப்படுகிறது (மின்முனைகளைச் சுற்றியுள்ள கலத்திற்கு பதிலாக) மற்றும் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதற்காக கலத்திற்குள் செலுத்தப்படலாம். உற்பத்தி செய்யக்கூடிய மொத்த மின்சாரத்தின் அளவு தொட்டிகளில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டின் அளவைப் பொறுத்தது. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் மின் வேதியியல் பொறியியலால் நிறுவப்பட்ட வடிவமைப்புக் கொள்கைகளால் நிர்வகிக்கப்படுகின்றன. ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகள் மற்றும் குறைந்த அளவிற்கு ஹைப்ரிட் ஃப்லோ பேட்டரிகள் பின்வரும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளனஃ ஆற்றல் (தொட்டிகள்) மற்றும் சக்தி (அடுக்கு) ஆகியவற்றின் சுயாதீன அளவீடு, இது செலவு/எடை/போன்றவற்றை அனுமதிக்கிறது. ஒவ்வொரு பயன்பாட்டிற்கும் உகப்பாக்கம் நீண்ட சுழற்சி மற்றும் காலண்டர் ஆயுள் (லித்தியம்-அயன் மற்றும் தொடர்புடைய பேட்டரிகளின் சீரழிவை ஏற்படுத்தும் திட-திட கட்ட மாற்றங்கள் இல்லாததால்) விரைவான மறுமொழி நேரங்கள் "சமநிலை" சார்ஜ் செய்ய வேண்டிய அவசியமில்லை (அனைத்து செல்களும் சமமாக சார்ஜ் செய்யப்படுவதை உறுதி செய்ய ஒரு பேட்டரியை அதிக கட்டணம் வசூலிப்பது) தீங்கு விளைவிக்கும் உமிழ்வுகள் இல்லை. அவை பாதுகாப்பானவை, ஏனெனில் அவை பொதுவாக எரியக்கூடிய எலக்ட்ரோலைட்டுகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மேலும் எலக்ட்ரோலைட்டுகளை மின் அடுக்கிலிருந்து சேமிக்க முடியும். திடமான மின்னாற்றல் பொருட்கள் கொண்ட மின்கலன்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஓட்ட மின்கலன்கள் மூன்று முக்கிய குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி (பயனுள்ள அளவு ஆற்றலைச் சேமிக்க உங்களுக்கு பெரிய எலக்ட்ரோலைட் தொட்டிகள் தேவை) குறைந்த கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற விகிதங்கள் (மற்ற தொழில்துறை மின்முனை செயல்முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது). இதன் பொருள் மின்முனைகள் மற்றும் சவ்வு பிரிப்பான்கள் பெரியதாக இருக்க வேண்டும், இது மின் செலவை அதிகரிக்கிறது. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் குறைந்த ஆற்றல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் அவை அதிக மின்னோட்ட அடர்த்திகளில் செயல்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை குறுக்கு-ஓவர் (உள் சுய-வெளியேற்றம்) விளைவுகளைக் குறைக்கவும், மின்சார செலவைக் குறைக்கவும் செய்கின்றன. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் பொதுவாக எரிபொருள் செல்களை விட அதிக ஆற்றல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட குறைவாக உள்ளன. பாரம்பரிய ஓட்ட மின்கலன்கள் ரெடாக்ஸ் (குறைப்பு-ஆக்சிஜனேற்றம்) செல் என்பது ஒரு தலைகீழ் செல் ஆகும், இதில் ரெடாக்ஸ்-செயலில் உள்ள இனங்கள் திரவ (திரவ அல்லது எரிவாயு) ஊடகத்தில் உள்ளன. ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகள் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய (இரண்டாம் நிலை) செல்கள் ஆகும். அவை திட-நிலை பரவல் அல்லது இடைச்செருகலை விட பன்முக எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதால் அவை வழக்கமான மின்கலன்களை (ஈய-அமிலம் அல்லது லித்தியம்-அயன் போன்றவை) விட எரிபொருள் செல்களுக்கு ஒத்தவை. எரிபொருள் செல்கள் மின்கலன்களாக கருதப்படாததற்கு முக்கிய காரணம், முதலில் (1800 களில்) எரிபொருள் செல்கள் எரிப்பு அல்லாத மின் வேதியியல் செயல்முறை மூலம் எரிபொருள்களிலிருந்து (மற்றும் காற்று) நேரடியாக மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு வழிமுறையாக உருவெடுத்தன. பின்னர், குறிப்பாக 1960 கள் மற்றும் 1990 களில், ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய எரிபொருள் செல்கள் (அதாவது. /, நாசாவின் ஹீலியோஸ் முன்மாதிரியில் உள்ள யூனிட்டைஸ் செய்யப்பட்ட ரீஜெனரேட்டிவ் எரிபொருள் செல்கள் போன்றவை உருவாக்கப்பட்டன. ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் வனேடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரி, பாலிசல்பைடு-புரோமைடு பேட்டரி (ரெஜெனெசிஸ்), இரும்பு ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரி (ஐஆர்எஃப்பி) மற்றும் யுரேனியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரி ஆகும். பல அமைப்புகள் முன்மொழியப்பட்டிருந்தாலும் ரெடாக்ஸ் எரிபொருள் செல்கள் வணிக ரீதியாக குறைவாகவே உள்ளன. குறைந்த ஆற்றல் மற்றும் சக்தி அடர்த்தி இருந்தபோதிலும், மற்ற வேதியியல் துறைகளை விட அவை வழங்கும் நன்மைகள் காரணமாக, வனேடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகள் தற்போது மிகவும் சந்தைப்படுத்தப்பட்ட ஃப்லோ பேட்டரிகள் ஆகும். அவை இரண்டு மின்முனைகளிலும் வனேடியத்தைப் பயன்படுத்துவதால், அவை குறுக்கு மாசுபாட்டால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. இருப்பினும், வனேடியம் உப்புகளின் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட கரைதிறன், நடைமுறையில் இந்த நன்மையை குறைக்கிறது. மிக முக்கியமாக வி. ஆர். எஃப். பி. களின் வணிக வெற்றிக்கு உண்மையில் கார்பன்/நீரிய அமில இடைமுகத்தின் மின்னழுத்த சாளரத்தின் கிட்டத்தட்ட சரியான பொருத்தம் வனேடியம் ரெடாக்ஸ்-ஜோடிகளின் வேலை மின்னழுத்த வரம்புடன் உள்ளது. இது குறைந்த விலை கார்பன் மின்முனைகள் மற்றும் H2 மற்றும் O2 பரிணாமங்கள் போன்ற பக்க விளைவுகளின் குறைந்த தாக்கத்தின் ஆயுளை உறுதி செய்கிறது, இதன் விளைவாக சாதனை-நீண்ட நாட்காட்டி (பல ஆண்டுகள்) மற்றும் சுழற்சி (15,000-20,000 சுழற்சிகள்) வாழ்க்கை ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக குறைந்த அளவிலான ஆற்றல் செலவு (எல். சி. ஓ. இ, அதாவது. கணினி செலவு பயன்படுத்தக்கூடிய ஆற்றல், சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் சுற்றுப்பயண செயல்திறன் ஆகியவற்றால் வகுக்கப்படுகிறது). ஃப்லோ பேட்டரிகளின் நீண்ட ஆயுட்காலம் அவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக மூலதன செலவை (வனேடியம், கார்பன் ஃபெல்ட்கள், இருமுனை தகடுகள், சவ்வுகள் காரணமாக) கடனளிப்பதற்கு அனுமதிக்கிறது. வி. ஆர். எஃப். பி. க்கான நிலைப்படுத்தப்பட்ட எரிசக்தி செலவு ஒரு கிலோவாட் மணிக்கு சில பத்து டாலர் சென்ட் அல்லது சென்ட் ஆகும், இது திட-நிலை பேட்டரிகளை விட மிகக் குறைவு மற்றும் அமெரிக்க மற்றும் ஈசி அரசாங்க நிறுவனங்களால் கூறப்பட்ட $0.05 மற்றும் € 0.05 இலக்கில் இருந்து இதுவரை இல்லை. பரந்த செயல்பாட்டிற்கான முக்கிய சவால்களில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ V2O5 இன் குறைந்த மிகுதி மற்றும் அதிக செலவுகள் (> $30/கிலோ), VRFB க்கான மூலப்பொருட்கள்; ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பரிணாமம் உள்ளிட்ட ஒட்டுண்ணி எதிர்வினைகள்; மற்றும் சைக்கிள் ஓட்டும் போது V2O5 இன் மழைப்பொழிவு. மாற்று ஃப்லோ பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவதற்கான முக்கிய உந்து சக்தியாக இது உள்ளது. பாரம்பரிய ஓட்ட மின்கலன் வேதியியல் குறைந்த குறிப்பிட்ட ஆற்றல் (இது முழு மின்சார வாகனங்களுக்கு மிகவும் கனமாக இருக்கும்) மற்றும் குறைந்த குறிப்பிட்ட சக்தி (இது நிலையான ஆற்றல் சேமிப்புக்கு மிகவும் விலை உயர்ந்ததாக இருக்கும்) ஆகிய இரண்டையும் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும் ஹைட்ரஜன்-புரோமைன் ஓட்டம் மின்கலன்களுக்கு 1.4 W/cm2 உயர் சக்தி நிரூபிக்கப்பட்டது, மேலும் ஹைட்ரஜன்-புரோமேட் ஓட்டம் மின்கலன்களுக்கு ஒரு உயர் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் (தொட்டி மட்டத்தில் 530 W/கிலோ) காட்டப்பட்டது 2022 ஆம் ஆண்டில், DARPA எஸ். பி. ஐ. ஆர் நிதியுதவி பெற்ற இன்ஃப்ளூயிட் எனர்ஜி ஒரு நீரிய கரைசலில் தொங்கவிடப்பட்ட உலோக ஆக்சைடால் செய்யப்பட்ட எரியாத, மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்ட நானோ எலக்ட்ராஃபியூயல் என்று அறிவித்தது. லயன் பேட்டரிகளை விட அதிக செறிவு மற்றும் அம்சங்கள் மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி ஆகியவற்றில் கூட பொருள் கரைசலில் இருந்து வெளியேறாது. இயக்க வெப்பநிலை-40 முதல் 80 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும். அவற்றுக்கு லித்தியம், கன உலோகங்கள் அல்லது அரிய-பூமி கூறுகள் தேவையில்லை. கலப்பின ஓட்ட மின்கலன்கள் கலப்பின ஓட்ட மின்கலன்கள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்னாற்றல் கூறுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை திடமான அடுக்காக டெபாசிட் செய்யப்படுகின்றன. திட நிலை மின்முனையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் முழு ஓட்ட மின்கலன்களில் காணப்படும் ஆற்றல் மற்றும் சக்தியை இழப்பது முக்கிய குறைபாடாகும். இந்த கலத்தில் ஒரு மின்கல மின்முனை மற்றும் ஒரு எரிபொருள் கல மின்முனை உள்ளது. இந்த வகை மின்முனை மேற்பரப்பு பகுதியால் ஆற்றலில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. கலப்பின ஓட்ட மின்கலன்கள் துத்தநாக-புரோமின், துத்தநாக-சீரியம், கரையக்கூடிய ஈய-அமிலம் மற்றும் இரும்பு-உப்பு ஓட்ட மின்கலன்கள் ஆகியவை அடங்கும். வெங் மற்றும் பலர். ஒரு வனேடியம்-உலோக ஹைட்ரைடு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய ஹைப்ரிட் ஃப்லோ பேட்டரியை 1,93 வி சோதனை ஓ. சி. வி மற்றும் 1.7 வி இயக்க மின்னழுத்தத்துடன் அறிவித்தது, இது நீர் மின்னாற்பகுப்புகளுடன் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய ஃப்லோ பேட்டரிகளில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக மதிப்புடையது. இந்த கலப்பின மின்கலனில் ஒரு கலப்பு கரைசலில் செயல்படும் கிராஃபைட் உணர்வு நேர்மறை மின்முனை மற்றும் KOH நீரிய கரைசலில் ஒரு உலோக ஹைட்ரைடு எதிர்மறை மின்முனை உள்ளது. வெவ்வேறு pH இன் இரண்டு எலக்ட்ரோலைட்களும் இருமுனை சவ்வால் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த அமைப்பு கூலொம்ப் (95 சதவீதம்), ஆற்றல் (84 சதவீதம்) மற்றும் மின்னழுத்தம் (88 சதவீதம்) ஆகியவற்றில் நல்ல தலைகீழ் மற்றும் உயர் செயல்திறனை நிரூபித்தது. அதிகரித்த மின்னோட்ட அடர்த்தி, பெரிய 100 செமீ 2 மின்முனைகளைச் சேர்ப்பது மற்றும் தொடரில் 10 பெரிய செல்களின் செயல்பாடு ஆகியவற்றின் சாதனைகளுடன் இந்த ரெடாக்ஸ் ஜோடியின் மேலும் முன்னேற்றங்களை அவர்கள் தெரிவித்தனர். ஏற்ற இறக்கமான உருவகப்படுத்தப்பட்ட சக்தி உள்ளீட்டைப் பயன்படுத்தி ஆரம்ப தரவு kWh அளவிலான சேமிப்புக்கான நம்பகத்தன்மையை சோதித்தது. 2016 ஆம் ஆண்டில், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட Mn (VI)/Mn (VII)-Zn கலப்பு ஓட்ட மின்கலன் முன்மொழியப்பட்டது. ஒரு முன்மாதிரி துத்தநாக-பாலியோடைடு ஓட்ட மின்கலம் 167 Wh/L (லிட்டருக்கு வாட்-மணிநேரம்) ஆற்றல் அடர்த்தியை நிரூபித்தது. பழைய துத்தநாக-புரோமைடு செல்கள் 70 Wh/L ஐ அடைகின்றன. ஒப்பிடுகையில், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலன்கள் 233 Wh/L ஐ சேமித்து வைக்கின்றன. துத்தநாகம்-பாலியோடைடு மின்கலம் அமில மின்னாற்பகுப்புகள் இல்லாததால் மற்ற ஓட்ட மின்கலன்களை விட பாதுகாப்பானது என்று கூறப்படுகிறது, அதன் அழியாத தன்மை மற்றும் இயக்க வரம்பிற்கு விரிவான குளிரூட்டும் சுற்று தேவையில்லை, இது எடையை அதிகரித்து இடத்தை ஆக்கிரமிக்கிறது. தீர்க்கப்படாத ஒரு பிரச்சினை எதிர்மறை மின்முனையில் துத்தநாகம் உருவாக்கம் ஆகும், இது சவ்வில் ஊடுருவி, செயல்திறனைக் குறைக்கும். Zn டென்ட்ரைட் உருவாக்கம் காரணமாக, Zn-ஆலைடு மின்கலன்கள் அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியில் (> 20 mA/cm2) செயல்பட முடியாது, எனவே வரையறுக்கப்பட்ட சக்தி அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன. ZnI மின்கலனின் எலக்ட்ரோலைட்டில் ஆல்கஹால் சேர்ப்பது சிக்கலை தீர்க்க உதவும். Zn/I RFB இன் குறைபாடுகள் அயோடைடு உப்புகளின் அதிக செலவில் (> $20/கிலோ) உள்ளன; Zn படிதலின் வரையறுக்கப்பட்ட பரப்பளவு திறனும் துண்டிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மற்றும் சக்தியை இழக்கிறது; மற்றும் Zn டென்ட்ரைட் உருவாக்கம். மின்கலன் முழுமையாக வெளியேற்றப்படும்போது, இரண்டு தொட்டிகளும் ஒரே எலக்ட்ரோலைட் கரைசலை வைத்திருக்கின்றனஃ நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துத்தநாக அயனிகள் () மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயோடைடு அயனி, () ஆகியவற்றின் கலவை. சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ஒரு தொட்டி மற்றொரு எதிர்மறை அயனி, பாலியோடைடு, () ஐ வைத்திருக்கிறது. வெளிப்புற தொட்டிகளிலிருந்து திரவத்தை மின்கலன்கள் கலக்கும் பேட்டரியின் அடுக்கு பகுதிக்குள் செலுத்துவதன் மூலம் பேட்டரி சக்தியை உற்பத்தி செய்கிறது. அடுக்குக்குள், துத்தநாக அயனிகள் ஒரு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சவ்வு வழியாகச் சென்று அடுக்கின் எதிர்மறை பக்கத்தில் உலோக துத்தநாகமாக மாறுகின்றன. துத்தநாகம்-அயோடைடு ஓட்ட மின்கலனின் ஆற்றல் அடர்த்தியை மேலும் அதிகரிக்க, புரோமைடு அயனிகள் () இலவச அயோடினை உறுதிப்படுத்த சிக்கலான முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அயோடின்-புரோமைடு அயனிகளை () சார்ஜ் சேமிப்பிற்காக அயோடைடு அயனிகளை விடுவிக்கும் வழிமுறையாக உருவாக்குகின்றன. புரோட்டான் ஓட்ட மின்கலன்கள் (PFB) ஒரு உலோக ஹைட்ரைடு சேமிப்பு மின்முனையை ஒரு தலைகீழ் புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு (PEM) எரிபொருள் கலத்துடன் ஒருங்கிணைக்கிறது. சார்ஜ் செய்யும் போது, பி. எஃப். பி ஒரு எரிபொருள் கலத்தின் ஒரு மின்முனையில் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் உலோகத் துகள்களுடன் தண்ணீரைப் பிரிப்பதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் அயனிகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. ஆற்றல் ஒரு திட-நிலை உலோக ஹைட்ரைடு வடிவில் சேமிக்கப்படுகிறது. செயல்முறை தலைகீழாக மாறும்போது வெளியேற்றம் மின்சாரம் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது மற்றும் புரோட்டான்கள் சுற்றுப்புற ஆக்ஸிஜனுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. லித்தியத்தை விட குறைந்த விலை கொண்ட உலோகங்களைப் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் லித்தியம் செல்களை விட அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்கலாம். கரிம வகைகள் பல தசாப்தங்களாக உருவாக்கப்பட்ட வனேடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகள் மற்றும் Zn-Br2 பேட்டரிகள் போன்ற கனிமமாக இருக்கும் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடுகையில், கரிம ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகள் 2009 இல் தோன்றின. கரிம ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகளின் முதன்மை முறையீடு செயலில் உள்ள கூறுகளின் டியூனபிள் ரெடாக்ஸ் பண்புகளில் உள்ளது. 2021 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, ஆர்கானிக் ஆர்எஃப்பி குறைந்த ஆயுளை அனுபவிக்கிறது (அதாவது. நாட்காட்டி அல்லது சுழற்சி வாழ்க்கை, அல்லது இரண்டும்). இந்த காரணத்திற்காக, கனிம ஆர்எஃப்பி மட்டுமே வணிக அளவில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆர்கானிக் ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகளை மேலும் அக்வஸ் (ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி) மற்றும் ஆக்வஸ் அல்லாத (என். ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி) என வகைப்படுத்தலாம். ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் எலக்ட்ரோலைட் பொருட்களுக்கு தண்ணீரை கரைப்பானாகப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் என். ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் மற்றும் என். ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்களை மொத்த மற்றும் கலப்பு கரிம அமைப்புகளாக மேலும் பிரிக்கலாம். முந்தையது கரிம மின்முனை பொருட்களை மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் பிந்தையது அனோட் அல்லது கேத்தோடுக்கு கனிம பொருட்களைப் பயன்படுத்துகிறது. பெரிய அளவிலான எரிசக்தி சேமிப்பில், குறைந்த கரைப்பான் செலவு மற்றும் அதிக கடத்துத்திறன் ஆகியவை ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி-களுக்கு அதிக வணிக திறனை வழங்குவதோடு, நீர் அடிப்படையிலான எலக்ட்ரோலைட்டுகளிலிருந்து பாதுகாப்பு நன்மைகளையும் வழங்குகின்றன. அதற்கு பதிலாக என். ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் மிகப் பெரிய மின்னழுத்த சாளரத்தை வழங்குகின்றன, மேலும் குறைவான இடத்தை ஆக்கிரமித்துள்ளன. pH நடுநிலை AORFBகள் pH நடுநிலை AORFBகள் pH7 நிலைகளில் இயக்கப்படுகின்றன, பொதுவாக NaCl ஐ ஒரு துணை எலக்ட்ரோலைட்டாக பயன்படுத்துகின்றன. pH நடுநிலை நிலைமைகளில், கரிம மற்றும் கரிம உலோக மூலக்கூறுகள் அரிக்கும் அமில மற்றும் கார நிலைமைகளை விட மிகவும் நிலையானவை. எடுத்துக்காட்டாக, ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. களில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான கேத்தோலைட்டான கே4 [ஃபே (சிஎன்)], காரக் கரைசல்களில் நிலையானதாக இல்லை, ஆனால் pH நடுநிலை நிலைமைகளில் உள்ளது. ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் மெத்தில் வயோலோகனை ஒரு அனோலைட்டாகவும், 4-ஹைட்ராக்ஸி-2,2,6,6-டெட்ராமெத்தில் பைபரிடின்-1-ஆக்சைலை பிஹெச் நடுநிலை நிலைமைகளில் கேத்தோலைட்டாகவும், மேலும் என். ஏ. சி. எல் மற்றும் குறைந்த விலை எதிர்மின் அயனி பரிமாற்ற சவ்வாகவும் பயன்படுத்தின. இந்த எம்வி/டெம்போ அமைப்பு மிக உயர்ந்த செல் மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது, 1.25V, மேலும், ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. களுக்கு மிகக் குறைந்த மூலதன செலவு ($180/கே. டபிள்யூ. எச்) இருக்கலாம். தற்போதுள்ள உள்கட்டமைப்பை மாற்றாமல் தற்போதைய அமைப்புகளுக்கு மாற்றாக நீர்த்த திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு 600-மில்லிவாட் சோதனை பேட்டரி 100 சுழற்சிகளுக்கு நிலையானதாக இருந்தது, தற்போதைய அடர்த்திகளில் கிட்டத்தட்ட 100 சதவீதம் செயல்திறன் 20 முதல் 100 எம்ஏ/செமீ வரை இருந்தது, உகந்த செயல்திறன் 40-50 எம்ஏ என மதிப்பிடப்பட்டது, இதில் பேட்டரியின் அசல் மின்னழுத்தத்தில் சுமார் 70 சதவீதம் தக்கவைக்கப்பட்டது. நடுநிலை ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கள் அமிலம் அல்லது காரமான ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்களை விட சுற்றுச்சூழல் நட்புடன் இருக்க முடியும், அதே நேரத்தில் அரிக்கும் ஆர். எஃப். பி. களுடன் ஒப்பிடக்கூடிய மின் வேதியியல் செயல்திறனைக் காட்டுகின்றன. எம்வி/டெம்போ ஏஓஆர்எஃப்பி டெம்போ பக்கத்தில் வரம்புடன் 8.4Wh/L ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. வயலோஜென் அடிப்படையிலான ஓட்ட மின்கலன்கள் முக்கியமாக உட்டா மாநில பல்கலைக்கழகத்தில் லியு குழுவால் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. 2019 ஆம் ஆண்டில், குழு 1000 சுழற்சிகளுக்கு 10 Wh/L ஆற்றல் அடர்த்தியில் ஒரு அல்ட்ரா லைட் சல்போனேட்-வயோலோகன்/ஃபெரோசயனைடு AORFB நிலையானதாக அறிவித்தது, இது இதுவரை மிகவும் நிலையான, ஆற்றல் அடர்த்தியான AORFB ஆகும். அமில ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி குயினோன்கள் மற்றும் அவற்றின் வழித்தோன்றல்கள் பல கரிம ரெடாக்ஸ் அமைப்புகளுக்கு அடிப்படையாகும். ஒரு ஆய்வில், 1,2-டைஹைட்ரோபென்சோகுயினோன்-3,5-டைசல்போனிக் அமிலம் (பி. க்யூ. டி. எஸ்) மற்றும் 1,4-டைஹைட்ரோபென்சோகுயினோன்-2-சல்போனிக் அமிலம் (பி. க்யூ. எஸ்) ஆகியவை கேத்தோட்களாக பயன்படுத்தப்பட்டன, மேலும் வழக்கமான பிபி/பிபிஎஸ்ஓ 4 ஒரு கலப்பின அமிலமான ஏஓஆர்எஃப்பியில் உள்ள அனோலைட்டாக இருந்தது. வழக்கமான கேத்தோலைட்டில் உள்ள ஒன்றுடன் ஒப்பிடும்போது, குயினோன்கள் இரண்டு யூனிட் மின் கட்டணத்தை ஏற்றுக்கொள்கின்றன, இது அத்தகைய பேட்டரி கொடுக்கப்பட்ட அளவில் இரண்டு மடங்கு அதிக ஆற்றலை சேமிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. மற்றொரு குயினோன் 9,10-ஆன்ட்ராகுயினோன்-2,7-டைசல்போனிக் அமிலம் (ஏ. க்யூ. டி. எஸ்) மதிப்பீடு செய்யப்பட்டுள்ளது. AQDS கந்தக அமிலத்தில் உள்ள ஒரு கண்ணாடி கார்பன் மின்முனையில் விரைவான, மீளக்கூடிய இரண்டு-எலக்ட்ரான்/இரண்டு-புரோட்டான் குறைப்புக்கு உட்படுகிறது. மலிவான கார்பன் மின்முனைகளைக் கொண்ட ஒரு நீர் ஓட்ட மின்கலன், குயினோன்/ஹைட்ரோகுயினோன் ஜோடியை/ரெடாக்ஸ் ஜோடிகளுடன் இணைத்து, 13,000 A/m2 இல் 6,000 W/m2 ஐத் தாண்டிய உச்ச கால்வனிக் சக்தி அடர்த்தியை அளிக்கிறது. சைக்கிள் ஓட்டுதல் ஒரு சுழற்சிக்கு> 99 சதவீதம் சேமிப்பு திறன் தக்கவைப்பைக் காட்டியது. அளவீட்டு ஆற்றல் அடர்த்தி 20 Wh/L க்கும் அதிகமாக இருந்தது. ஆன்ட்ராகுயினோன்-2-சல்போனிக் அமிலம் மற்றும் ஆன்ட்ராகுயினோன்-2,6-டைசல்போனிக் அமிலம் எதிர்மறை பக்கத்திலும், 1,2-டைஹைட்ரோபென்சோகுயினோன்-3,5-டைசல்போனிக் அமிலம் நேர்மறை பக்கத்திலும் ஆபத்தான பிஆர் 2 இன் பயன்பாட்டைத் தவிர்க்கிறது. பேட்டரி 1,000 சுழற்சிகளுக்கு சீரழிவு இல்லாமல் நீடிக்கும் என்று கூறப்பட்டது. இந்த அமைப்பு வலுவானதாகத் தோன்றினாலும், இது குறைந்த செல் மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது (சிஏ. 0.55V) மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி (<4Wh/L). எலக்ட்ரோலைட்டாக பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரோப்ரோமிக் அமிலத்திற்கு பதிலாக குறைந்த நச்சு அல்கலைன் கரைசல் (1 எம் கேஓஏச்) மற்றும் ஃபெரோசயனைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதிக pH குறைந்த அரிப்பானது, இது மலிவான பாலிமர் தொட்டிகளைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. சவ்வில் அதிகரித்த மின் எதிர்ப்பு அதிகரித்த மின்னழுத்தத்தை ஈடுசெய்தது. செல் மின்னழுத்தம் 1.2V ஆக இருந்தது. கலத்தின் செயல்திறன் 99 சதவீதத்தை தாண்டியது, அதே நேரத்தில் சுற்றுப்பயண செயல்திறன் 84 சதவீதமாக அளவிடப்பட்டது. பேட்டரி குறைந்தது 1,000 சுழற்சிகளின் எதிர்பார்க்கப்பட்ட ஆயுட்காலத்தை வழங்கியது. இதன் கோட்பாட்டு ஆற்றல் அடர்த்தி 19Wh/L ஆகும். Fe (OH) அல்லது Fe (OH) உருவாகாமல் உயர் pH KOH கரைசலில் ஃபெரோசயனைடின் வேதியியல் நிலைத்தன்மையை அளவிடுவதற்கு முன்பு சரிபார்க்க வேண்டும். அனோலைட் மற்றும் கேத்தோலைட் இரண்டையும் ஒரே மூலக்கூறில் ஒருங்கிணைப்பது ஆராயப்பட்டுள்ளது. இத்தகைய இரு செயல்பாட்டு பகுப்பாய்வுகள் அல்லது கூட்டு மூலக்கூறுகள் இரண்டு தொட்டிகளிலும் ஒரே பொருளைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கின்றன. ஒரு தொட்டியில் அது ஒரு எலக்ட்ரான் நன்கொடையாளர், மற்றொன்றில் அது ஒரு எலக்ட்ரான் பெறுநர். இது குறுக்குவெட்டின் விளைவைக் குறைப்பது போன்ற பொருத்தமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, குயினோன் டையாமினோஆன்ட்ராகுயினோன் மற்றும் இண்டிகோ அடிப்படையிலான மூலக்கூறுகள் மற்றும் டெம்போ/ஃபெனாசின் மூலக்கூறுகளை இணைக்கும் மூலக்கூறுகள் ஆகியவை சமச்சீர் ரெடாக்ஸ்-ப்ளோவ் பேட்டரிகளின் (எஸ். ஆர். எஃப். பி) வளர்ச்சிக்கான சாத்தியமான எலக்ட்ரோலைட்டுகளாகும். மற்றொரு அணுகுமுறை ஒரு பிளாட்டர் தீவிரத்தை நன்கொடையாளர்/பெறுநராக ஏற்றுக்கொண்டது. இது நீரில் கரையவில்லை என்றாலும், சோதனைகளில் 275 சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளை தாங்கியது. அல்கலைன் குயினோன் மூலக்கூறுகள் அல்கலைன் ஏ. ஆர். ஓ. எஃப். பி. களில் அனோலைட்டுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மற்றொரு அனோலைட் கேண்டிடேட் ஃப்ளோரெனோன் ஆகும், இது அதன் நீரில் கரையக்கூடிய தன்மையை அதிகரிக்க மறுசீரமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு தலைகீழ் கீட்டோன் (டி) ஹைட்ரஜனேற்றம் செயல்விளக்கம் செல் 120 நாட்களுக்கு 1,111 சார்ஜிங் சுழற்சிகளில் ஒரு வினையூக்கி இல்லாமல் அறை வெப்பநிலையில் தொடர்ந்து இயங்கியது, 97 சதவீத திறனைத் தக்க வைத்துக் கொண்டது. செல் வனேடியம் அடிப்படையிலான அமைப்புகளின் ஆற்றல் அடர்த்தியை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக வழங்குகிறது. அல்கலைன் ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. க்கான முக்கிய சவால் ஒரு நிலையான கேத்தோலைட் இல்லாதது, அவற்றின் ஆற்றல் அடர்த்தியை 5 Wh/L க்கும் குறைவாக வைத்திருக்கிறது. ஆல்கலைன் கரைசல்களில் ஃபெரோசயனைடின் நிலைத்தன்மை பிரச்சினை காரணமாக அனைத்து ஆல்கலைன் ஏ. ஓ. ஆர். எஃப். பி. களும் அதிகப்படியான பொட்டாசியம் ஃபெரோசயனைடு காத்தோலைட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன. உலோக-கரிம ஓட்ட மின்கலன்கள் ரெடாக்ஸ்-செயலில் உள்ள உலோகங்களின் பண்புகளை மேம்படுத்த கரிம ஈந்தணைவிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஈ. டி. டி. ஏ போன்ற ஈந்தணைவிகள் செலேட்டுகளாக இருக்கலாம், மேலும் மின்னாற்பகுப்பு நடுநிலை அல்லது கார நிலைமைகளில் இருக்க உதவும், இதன் கீழ் உலோக நீர்ச் சேர்மங்கள் வீழ்படிவாக இருக்கும். உலோகத்துடன் நீரின் ஒருங்கிணைப்பைத் தடுப்பதன் மூலம், கரிம ஈந்தணைவிகள் உலோக-வினையூக்கி நீர்-பிளவுபடுத்தும் எதிர்வினைகளைத் தடுக்கலாம், இதன் விளைவாக அதிக மின்னழுத்த அனைத்து-நீர் அமைப்புகளும் உருவாகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, 1,3-புரோப்பனேடியமினைடெட்ராஅசிட்டேட்டுடன் (பி. டி. டி. ஏ) ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட குரோமியத்தின் பயன்பாடு, ஃபெரோசயனைடுக்கு எதிராக 1.62 வி செல் ஆற்றல்களையும், ப்ரோமினுக்கு எதிராக 2.13 வி சாதனையையும் அளித்தது. உலோக-கரிம ஓட்ட மின்கலன்கள் ஒருங்கிணைப்பு வேதியியல் ஓட்ட மின்கலன்கள் என்று அழைக்கப்படலாம், இது லாக்ஹீட் மார்ட்டினின் கிரிட்ஸ்டார் ஃப்ளோ தொழில்நுட்பத்தின் பின்னணியில் உள்ள தொழில்நுட்பத்தைக் குறிக்கிறது. ஒலிகோமர் ஒலிகோமர் ரெடாக்ஸ்-இனங்கள் ஆர்எஃப்பி மின்கடத்தா இனங்களின் குறுக்குவெட்டைக் குறைக்க முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் குறைந்த விலை சவ்வுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இத்தகைய ரெடாக்ஸ்-ஆக்டிவ் ஒலிகோமர்கள் ரெடாக்ஸிமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு அமைப்பு கரிம பாலிமர்கள் மற்றும் செல்லுலோஸ் சவ்வுடன் ஒரு உப்பு கரைசலைப் பயன்படுத்துகிறது. முன்மாதிரி 10,000 சார்ஜிங் சுழற்சிகளுக்கு உட்பட்டது, அதே நேரத்தில் கணிசமான திறனைத் தக்க வைத்துக் கொண்டது. ஆற்றல் அடர்த்தி 10 Wh/L ஆக இருந்தது. தற்போதைய அடர்த்தி 100 மில்லியாம்பியர்/செமீ 2 ஐ எட்டியது. மற்றொரு ஒலிகோமர் ஆர்எஃப்பி குறைந்த விலை டயாலிசிஸ் சவ்வுகளுடன் இணைந்து வயோலோகன் மற்றும் டெம்போ ரெடாக்ஸிமர்களைப் பயன்படுத்துகிறது. செயல்பாட்டு மேக்ரோ மூலக்கூறுகள் (அக்ரிலிக் கண்ணாடி அல்லது ஸ்டைரோஃபோம் போன்றவை) தண்ணீரில் கரைந்திருப்பது செயலில் உள்ள மின்முனை பொருள் ஆகும். அளவு-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நானோ போரஸ் சவ்வு ஒரு வடிகட்டியைப் போல செயல்படுகிறது மற்றும் வழக்கமான அயனி-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சவ்வுகளை விட மிகவும் எளிதாகவும் குறைந்த செலவிலும் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது பெரிய "ஸ்பாகெட்டி" போன்ற பாலிமர் மூலக்கூறுகளை தக்க வைத்துக் கொள்கிறது, அதே நேரத்தில் சிறிய எதிர் அணுக்கள் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது. இந்த கருத்து பாரம்பரிய நாஃபியோன் சவ்வின் அதிக விலையை தீர்க்கக்கூடும், ஆனால் அதிக நீர் கரைதிறனுடன் ரெடாக்ஸ் செயலில் உள்ள பாலிமரின் வடிவமைப்பு மற்றும் தொகுப்பு அற்பமானது அல்ல. இதுவரை, ஒலிகோமர் ரெடாக்ஸ்-இனங்களைக் கொண்ட ஆர். எஃப். பி. க்கள் போட்டி பகுதி-குறிப்பிட்ட சக்தியை நிரூபிக்கவில்லை. குறைந்த இயக்க மின்னோட்ட அடர்த்தி பெரிய ரெடாக்ஸ் மூலக்கூறுகளின் உள்ளார்ந்த அம்சமா இல்லையா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. பிற ஓட்ட வகை மின்கலன்கள் துத்தநாக-சீரியம் மின்கலன், துத்தநாக-புரோமின் மின்கலன் மற்றும் ஹைட்ரஜன்-புரோமின் மின்கலன் ஆகியவை அடங்கும். சவ்வு இல்லாத மின்கலம் லேமினார் ஓட்டத்தை நம்பியுள்ளது, இதில் இரண்டு திரவங்கள் ஒரு கால்வாய் வழியாக செலுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை ஆற்றலை சேமிக்க அல்லது வெளியிட மின் வேதியியல் எதிர்விளைவுகளுக்கு உட்படுகின்றன. கரைசல்கள் இணையாக, சிறிய கலவையுடன் பாய்கின்றன. ஓட்டம் இயற்கையாகவே திரவங்களைப் பிரித்து, ஒரு சவ்வின் தேவையை நீக்குகிறது. மெம்ப்ரேன்கள் பெரும்பாலும் மின்கலன்களின் மிகவும் விலையுயர்ந்த மற்றும் குறைந்த நம்பகமான கூறுகளாகும், ஏனெனில் அவை சில எதிர்வினைகளுக்கு மீண்டும் மீண்டும் வெளிப்பாட்டின் மூலம் அழிக்கப்படலாம். ஒரு சவ்வு இல்லாதது ஒரு திரவ புரோமின் கரைசல் மற்றும் ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்த உதவுகிறதுஃ சவ்வுகளைப் பயன்படுத்தும்போது இந்த கலவை சிக்கலானது, ஏனெனில் அவை ஹைட்ரோப்ரோமிக் அமிலத்தை உருவாக்குகின்றன, அவை சவ்வை அழிக்கக்கூடும். இரண்டு பொருட்களும் குறைந்த விலையில் கிடைக்கின்றன. இந்த வடிவமைப்பு இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு சிறிய கால்வாயைப் பயன்படுத்துகிறது. திரவ புரோமின் ஒரு கிராஃபைட் கேத்தோடு வழியாக கால்வாய் வழியாக பாய்கிறது மற்றும் ஹைட்ரோப்ரோமிக் அமிலம் ஒரு நுண்ணிய அனோடின் கீழ் பாய்கிறது. அதே நேரத்தில், ஹைட்ரஜன் வாயு அனோட் வழியாக பாய்கிறது. இரசாயன எதிர்வினை பேட்டரியை ரீசார்ஜ் செய்ய தலைகீழாக மாற்றப்படலாம்-எந்த சவ்வு இல்லாத வடிவமைப்பிற்கும் இது முதல். ஆகஸ்ட் 2013 இல் வெளியிடப்பட்ட அத்தகைய ஒரு சவ்வு இல்லாத ஓட்ட மின்கலன் அதிகபட்ச மின் அடர்த்தி 0.795 mW/cm2 ஐ உற்பத்தி செய்தது, இது மற்ற சவ்வு இல்லாத அமைப்புகளை விட மூன்று மடங்கு அதிக சக்தி-மற்றும் லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களை விட அதிக அளவு. 2018 ஆம் ஆண்டில், ஒரே எலக்ட்ரோலைட் நீரோடைகளை பல சுழற்சிகளுக்கு ரீசார்ஜ் செய்து மறுசுழற்சி செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு மேக்ரோஸ்கேல் சவ்வு இல்லாத ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரி நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. மின்கலம் கலக்க முடியாத கரிம காத்தோலைட் மற்றும் நீர் அனோலைட் திரவங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது சைக்கிள் ஓட்டும் போது அதிக திறன் தக்கவைப்பு மற்றும் கூலாம்பிக் செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகிறது. நானோ-நெட்வொர்க் லித்தியம்-கந்தக அமைப்பு நானோ துகள்களின் வலையமைப்பில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு கடத்தும் தட்டுடன் நேரடி தொடர்பில் இருக்கும் துகள்களுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் சார்ஜ் நகரும் தேவையை நீக்குகிறது. அதற்கு பதிலாக, நானோ துகள்கள் நெட்வொர்க் திரவம் முழுவதும் மின்சாரம் பாய அனுமதிக்கிறது. இது அதிக ஆற்றலைப் பெற அனுமதிக்கிறது. அரை திடமான ஓட்ட மின்கலனில், நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனைகள் ஒரு கேரியர் திரவத்தில் தொங்கவிடப்பட்ட துகள்களால் ஆனவை. நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை இடைநீக்கங்கள் தனித்தனி தொட்டிகளில் சேமிக்கப்பட்டு, தனித்தனி குழாய்கள் வழியாக அருகிலுள்ள எதிர்வினை அறைகளின் அடுக்குக்குள் செலுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை மெல்லிய, நுண்ணிய சவ்வு போன்ற தடையால் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த அணுகுமுறை நீரிய-ஓட்ட மின்கலன்களின் அடிப்படை கட்டமைப்பை ஒருங்கிணைக்கிறது, அவை திரவ எலக்ட்ரோலைட்டில் தொங்கவிடப்பட்ட மின்முனை பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன, கார்பன் இல்லாத இடைநீக்கங்களில் லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களின் வேதியியல் மற்றும் கடத்தும் கார்பன் நெட்வொர்க்குடன் குழம்புகள். கார்பன் இல்லாத அரை திட ரெடாக்ஸ் ஓட்ட மின்கலன் சில நேரங்களில் திட சிதறல் ரெடாக்ஸ் ஓட்ட மின்கலன் என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. ஒரு பொருளை கரைப்பது அதன் வேதியியல் நடத்தையை கணிசமாக மாற்றுகிறது. இருப்பினும், திடப்பொருளின் துண்டுகளை இடைநிறுத்துவது திடப்பொருளின் பண்புகளைப் பாதுகாக்கிறது. இதன் விளைவாக வெல்லம் போல பாயும் பிசுபிசுப்பான சஸ்பென்ஷன் ஏற்படுகிறது. திட ஆற்றல் பூஸ்டர்கள் (எஸ். இ. பி) என்றும் அழைக்கப்படும் ரெடாக்ஸ்-இலக்கு திடப்பொருட்கள் (ஆர். ஓ. டி. எஸ்) கொண்ட ஃப்ளோ பேட்டரிகள் மற்றொரு சமீபத்திய வளர்ச்சியாகும். இந்த மின்கலன்களில் பொசோலைட் அல்லது நெகோலைட் அல்லது இரண்டும் (அகா. ரெடாக்ஸ் திரவங்கள்), ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட திடமான மின்னாற்றல் பொருட்களுடன் தொடர்பு கொண்டு, மின் அடுக்குக்கு வெளியே தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படுகின்றன. ரெடாக்ஸ் திரவங்கள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ரெடாக்ஸ் ஜோடிகளைக் கொண்டுள்ளன, ரெடாக்ஸ் ஆற்றல்கள் திடமான மின்னாற்றல் பொருளின் ரெடாக்ஸ் திறனைச் சுற்றி உள்ளன. திட ஆற்றல் ஊக்கிகள் (எஸ். இ. பி) கொண்ட இத்தகைய ஆர். எஃப். பி. க்கள் வழக்கமான மின்கலன்களின் (லித்தியம்-அயன் போன்றவை) உயர் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் நன்மையை ஓட்டம் மின்கலன்களின் துண்டிக்கப்பட்ட ஆற்றல்-சக்தி நன்மையுடன் இணைக்கின்றன. அரை திடமான ஆர்எஃப்பிகளுடன் ஒப்பிடும்போது எஸ்இபி (ஆர்ஓடிஎஸ்) ஆர்எஃப்பிக்கள் பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது பிசுபிசுப்பான ஸ்லரிகளை பம்ப் செய்ய வேண்டிய அவசியமில்லை, மழைப்பொழிவு/அடைப்பு இல்லை, அதிக பகுதி-குறிப்பிட்ட சக்தி, நீண்ட ஆயுள், பரந்த இரசாயன வடிவமைப்பு இடம். இருப்பினும், இரட்டை ஆற்றல் இழப்புகள் காரணமாக (அடுக்கில் ஒன்று மற்றும் SEB (ROTS) மற்றும் ஒரு மத்தியஸ்தருக்கு இடையிலான தொட்டியில் மற்றொன்று), அத்தகைய மின்கலன்கள் மோசமான ஆற்றல் செயல்திறனால் பாதிக்கப்படுகின்றன. ஒரு அமைப்பு மட்டத்தில், பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் நடைமுறை குறிப்பிட்ட ஆற்றல் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் SEB (ROTS)-ஓட்டம் பதிப்புகளை விட பெரியது. ஒப்பீட்டு பயன்பாடுகள் தொழில்நுட்ப தகுதிகள் பெரிய அளவிலான ஆற்றல் சேமிப்புக்கு ரெடாக்ஸ் ஃப்லோ பேட்டரிகளை நன்கு பொருத்தமான விருப்பமாக ஆக்குகின்றன. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் பொதுவாக பல மணி நேர சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளுடன் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய (1 kWh-10 MWh) நிலையான பயன்பாடுகளுக்கு கருதப்படுகின்றன. ஃப்ளோ பேட்டரிகள் குறுகிய சார்ஜ்/டிஸ்சார்ஜ் நேரங்களுக்கு செலவு குறைந்தவை அல்ல. ஃப்ளோ பேட்டரி சந்தை இடங்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறுஃ கிரிட் ஆற்றல் சேமிப்பு-கிரிட் சுமை சமநிலைப்படுத்தல் மூலம் பயன்படுத்த குறுகிய மற்றும்/அல்லது நீண்ட கால ஆற்றல் சேமிப்பு-ஆஃப்-பீக் மணிநேரங்களில் அதிகப்படியான மின்சாரத்தை சேமிக்கவும், உச்ச தேவை காலங்களில் மின்சாரத்தை வெளியிடவும் மின்கலன் மின் கட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த பயன்பாட்டில் பெரும்பாலான ஃப்லோ பேட்டரி வேதியியலின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் பொதுவான சிக்கல் அவற்றின் குறைந்த ஏரியல் பவர் (இயக்க மின்னோட்ட அடர்த்தி) ஆகும், இது அதிக மின் செலவாக மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது. காற்று அல்லது சூரிய ஒளி போன்ற இடைவிடாத மூலங்களிலிருந்து ஆற்றலை உச்ச தேவையின் காலங்களில் பயன்படுத்துவதற்கு மாற்றுதல். உச்ச ஷேவிங், தேவையின் கூர்முனைகளை பேட்டரி மூலம் பூர்த்தி செய்யப்படுகிறது. யுபிஎஸ், முக்கிய சக்தி தடையில்லா விநியோகத்தை வழங்கத் தவறினால் பேட்டரி பயன்படுத்தப்படுகிறது. சக்தி மாற்றம்-அனைத்து செல்களும் ஒரே எலக்ட்ரோலைட்டை (களை) பகிர்ந்து கொள்வதால், எலக்ட்ரோலைட்டுகள் கொடுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான செல்களைப் பயன்படுத்தி சார்ஜ் செய்யப்பட்டு வேறு எண்ணுடன் வெளியேற்றப்படலாம். பேட்டரி மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் செல்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், பேட்டரி மிகவும் சக்திவாய்ந்த டிசி-டிசி மாற்றியாக செயல்பட முடியும். கூடுதலாக, செல்களின் எண்ணிக்கை தொடர்ந்து மாற்றப்பட்டால் (உள்ளீடு மற்றும்/அல்லது வெளியீட்டு பக்கத்தில்) மின் மாற்றம் ஏசி/டிசி, ஏசி/ஏசி அல்லது டிசி-ஏசி ஆகவும் மாறும் கியர் மூலம் வரையறுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணுடன் இருக்கலாம். மின்சார வாகனங்கள்-ஃப்ளோ பேட்டரிகளை எலக்ட்ரோலைட்டை மாற்றுவதன் மூலம் விரைவாக "ரீசார்ஜ்" செய்ய முடியும் என்பதால், அவை ஒரு எரிப்பு இயந்திர வாகனத்தைப் போலவே வேகமாக ஆற்றலைப் பெற வேண்டிய பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். மின்சார வாகன பயன்பாடுகளில் பெரும்பாலான ஆர்எஃப்பி வேதியியல் துறைகளில் காணப்படும் ஒரு பொதுவான சிக்கல் அவற்றின் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி ஆகும், இது ஒரு குறுகிய ஓட்டுநர் வரம்பிற்கு மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது. துத்தநாகம்-குளோரின் மின்கலன்கள் மற்றும் அதிக கரையக்கூடிய ஹாலேட்டுகள் கொண்ட மின்கலன்கள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க விதிவிலக்கு. தனித்தனி மின் அமைப்பு-இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு மின்கட்டமைப்பு மின்சாரம் இல்லாத செல்போன் அடிப்படை நிலையங்களில் உள்ளது. பேட்டரியை சூரிய அல்லது காற்றாலை மின் ஆதாரங்களுடன் அவற்றின் ஏற்ற இறக்கமான மின் அளவை ஈடுசெய்யவும், ஒரு ஜெனரேட்டருடன் இணைந்து எரிபொருளை சேமிக்க மிகவும் திறம்பட பயன்படுத்தவும் பயன்படுத்தலாம். எரிபொருள் செல் சொற்களின் சொற்களஞ்சியத்தையும் பார்க்கவும் ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்கள் பேட்டரி வகைகளின் பட்டியல் ரெடாக்ஸ் எலக்ட்ரோடு மைக்ரோட்யூபுலர் சவ்வு குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஃப்ளோ பேட்டரிகளில் எலக்ட்ரோபீடியா யுரேனியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரி பற்றிய ஆராய்ச்சி தெற்கு ஆஸ்திரேலிய ஃப்ளோ பேட்டரி திட்டம் டி. சி மற்றும் வனேடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரியின் ஏசி தன்மை (வி. ஆர். எஃப். பி) எலக்ட்ரோ கெமிஸ்ட்ரி எரிபொருள் செல்கள் பேட்டரி வகைகள்