Flow battery
فلو بیٹری، یا ریڈوکس فلو بیٹری (ریڈکشن آکسیڈیشن کے بعد)، برقی کیمیائی خلیے کی ایک قسم ہے جہاں کیمیائی توانائی مائع میں تحلیل ہونے والے دو کیمیائی اجزاء کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے جو نظام کے ذریعے جھلی کے الگ الگ اطراف سے پمپ کیے جاتے ہیں۔ خلیے کے اندر آئن کی منتقلی (بیرونی سرکٹ کے ذریعے برقی کرنٹ کے بہاؤ کے ساتھ) جھلی کے ذریعے ہوتی ہے جبکہ دونوں مائع اپنی اپنی جگہ پر گردش کرتے ہیں۔ سیل وولٹیج کا تعین کیمیائی طور پر نرنسٹ مساوات اور حدود کے ذریعے کیا جاتا ہے، عملی ایپلی کیشنز میں، 1 سے 2.43 وولٹ تک۔ توانائی کی صلاحیت الیکٹرولائٹ حجم کا ایک فعل ہے اور طاقت الیکٹروڈ کے سطح کے رقبے کا ایک فعل ہے۔ مختلف قسم کی فلو بیٹریوں کا مظاہرہ کیا گیا ہے، جن میں غیر نامیاتی فلو بیٹریاں اور نامیاتی فلو بیٹریاں شامل ہیں۔ ہر زمرے کے تحت، فلو بیٹری کے ڈیزائن کو مزید مکمل بہاؤ والی بیٹریوں، نیم بہاؤ والی بیٹریوں، اور بے جھلی بہاؤ والی بیٹریوں میں درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ روایتی اور بہاؤ والی بیٹریوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ توانائی روایتی بیٹریوں میں الیکٹروڈ مواد میں محفوظ ہوتی ہے، جبکہ بہاؤ والی بیٹریوں میں یہ الیکٹرولائٹ میں محفوظ ہوتی ہے۔ فلو بیٹریوں کے لیے پیٹنٹ کی درجہ بندی 2021 تک مکمل طور پر تیار نہیں کی گئی ہے۔ کوآپریٹو پیٹنٹ کی درجہ بندی آر ایف بی کو دوبارہ پیدا ہونے والے فیول سیل (H01M 8/18) کے ذیلی طبقے کے طور پر سمجھتی ہے، حالانکہ فیول سیل کو فلو بیٹریوں کے ذیلی طبقے کے طور پر سمجھنا زیادہ مناسب ہے۔ فلو بیٹری کو فیول سیل کی طرح استعمال کیا جا سکتا ہے (جہاں نیا چارج شدہ نیگولائٹ (یعنی۔ کم کرنے والا یا ایندھن) اور چارج شدہ پوسولائٹ (اکا۔ آکسیڈینٹ) نظام میں شامل کیے جاتے ہیں) یا ریچارج ایبل بیٹری کی طرح (جہاں برقی طاقت کا ذریعہ ریڈوسر اور آکسیڈینٹ کی تخلیق نو کو چلاتا ہے)۔ اگرچہ فلو بیٹریاں ٹھوس برقی مواد والی روایتی ریچارج ایبل بیٹریوں کے مقابلے میں کچھ تکنیکی فوائد رکھتی ہیں، جیسے کہ طاقت کی آزاد اسکیلنگ (اسٹیک کے سائز سے طے شدہ) اور توانائی (ٹینکوں کے سائز سے طے شدہ)، طویل سائیکل اور کیلنڈر کی زندگی، اور ملکیت کی ممکنہ طور پر کم کل لاگت، تمام فلو بیٹریاں کم سائیکل توانائی کی کارکردگی (50-80%) کا شکار ہوتی ہیں۔ یہ کمتر توانائی کی کارکردگی اندرونی کراس اوور (ہر سیل کے اندر جھلی/جداکار کے ذریعے) کے اثر کو کم کرنے اور بجلی کی لاگت کو کم کرنے کے لیے اعلی (> = 100 ایم اے/سی ایم 2) موجودہ کثافت پر فلو بیٹریوں کو چلانے کی ضرورت سے پیدا ہوتی ہے۔ نیز، زیادہ تر بہاؤ والی بیٹریاں (Zn-Cl2، Zn-Br2 اور H2-LiBrO3 مستثنیات ہیں) لتیم آئن بیٹریوں کے مقابلے میں کم مخصوص توانائی (بھاری وزن) رکھتی ہیں۔ بھاری وزن زیادہ تر ریڈوکس فعال پرجاتیوں کو مائع مرحلے میں رکھنے کے لیے سالوینٹ (عام طور پر پانی) استعمال کرنے کی ضرورت کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ زنک-برومین فلو بیٹری (Zn-Br2) سب سے پرانی فلو بیٹری کیمسٹری ہے، جس میں جان ڈوئل کا پیٹنٹ US224404 29 ستمبر 1879 کو دائر کیا گیا تھا۔ زیڈ این-بی آر 2 بیٹریاں نسبتا زیادہ مخصوص توانائی رکھتی ہیں، اور انہیں 1970 کی دہائی میں برقی کاروں کے لیے طاقت کے ذرائع کے طور پر دکھایا گیا تھا۔ جرمنی میں کام کرنے والے اسٹونین کیمسٹ والتھر کانگرو نے سب سے پہلے 1950 کی دہائی میں فلو بیٹریوں کا مظاہرہ کیا جو مکمل طور پر تحلیل شدہ منتقلی دھاتی آئنوں پر مبنی تھی: ٹی-فی اور سی آر-فی۔ ٹی-فی آر ایف بی کے ساتھ کچھ ابتدائی تجربات کے بعد ناسا اور جاپان اور دوسری جگہوں پر کچھ دوسرے گروپوں نے مزید ترقی کے لیے سی آر-فی کیمسٹری کا انتخاب کیا۔ آر ایف بی سائیکلنگ کے دوران وقت کے مختلف ارتکاز کے اثر کو کم کرنے کے لیے، مخلوط حل (یعنی۔ کرومیم اور لوہے دونوں پرجاتیوں پر مشتمل نیگولائٹ اور پوسولائٹ میں) استعمال کیا گیا۔ سی آر-فی کیمسٹری کے نقصانات میں شامل ہیں: ہائیڈریٹ آئسومیرزم (یعنی۔ الیکٹرو کیمیکل طور پر فعال سی آر 3 + کلورو کمپلیکس اور غیر فعال ہیکسا-ایکوا کمپلیکس کے درمیان توازن، جسے چیلیٹنگ امینو-لیگینڈز کو شامل کرکے کم کیا جاسکتا ہے) اور نیگوڈ پر ہائیڈروجن ارتقاء (جسے ایچ 2 اوور وولٹیج کو بڑھانے کے لیے پی بی سالٹ اور کرومیم الیکٹروڈ رد عمل کو متحرک کرنے کے لیے اے یو سالٹ شامل کرکے کم کیا جاتا ہے)۔ 1980 کی دہائی کے آخر میں، آسٹریلیا میں نیو ساؤتھ ویلز یونیورسٹی (یو این ایس ڈبلیو) میں سم، ریچک اور اسکائیلاس-کازاکوس نے آل-ونیڈیم آر ایف بی کیمسٹری کے فوائد کا مظاہرہ کیا، جیسے کہ گریفائٹ-آبی ایسڈ انٹرفیس کی الیکٹرو کیمیکل وولٹیج ونڈو کے اندر چار آکسیکرن ریاستوں کا وجود، اور اس طرح اختلاط ڈائلیوشن کا خاتمہ، جو سی آر-فی آر ایف بی میں نقصان دہ ہے۔ یو این ایس ڈبلیو نے وی آر ایف بی سے متعلق کئی پیٹنٹ دائر کیے، جنہیں بعد میں جاپانی، تھائی اور کینیڈین کارپوریشنوں کو لائسنس دیا گیا، جنہوں نے متغیر کامیابی کے ساتھ اس ٹیکنالوجی کو تجارتی بنانے کی کوشش کی۔ 2022 میں، ڈالیان، چین نے 400 میگاواٹ، 100 میگاواٹ ونیڈیم فلو بیٹری چلانا شروع کی، جو اس وقت اپنی نوعیت کی سب سے بڑی تھی۔ ایک بہاؤ بیٹری ایک ریچارج ایبل فیول سیل ہے جس میں ایک الیکٹرولائٹ جس میں ایک یا زیادہ تحلیل شدہ برقی عناصر ہوتے ہیں ایک برقی کیمیائی سیل سے گزرتا ہے جو کیمیائی توانائی کو براہ راست بجلی میں تبدیل کرتا ہے۔ برقی فعال عناصر "حل میں موجود عناصر ہیں جو الیکٹروڈ کے رد عمل میں حصہ لے سکتے ہیں یا جنہیں الیکٹروڈ پر جذب کیا جا سکتا ہے"۔ اضافی الیکٹرولائٹ کو بیرونی طور پر، عام طور پر ٹینکوں میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، اور عام طور پر ری ایکٹر کے خلیے (یا خلیوں) کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے، حالانکہ کشش ثقل کے فیڈ سسٹم بھی معلوم ہیں۔ بہاؤ بیٹریوں کو الیکٹرولائٹ مائع (اندرونی دہن انجنوں کے لیے ایندھن کے ٹینکوں کو دوبارہ بھرنے کی طرح) کو تبدیل کرکے تیزی سے "ری چارج" کیا جا سکتا ہے جبکہ بیک وقت ری چارج کرنے کے لیے خرچ شدہ مواد کو بازیافت کیا جا سکتا ہے۔ بہت سی بہاؤ والی بیٹریاں کاربن فیلڈ الیکٹروڈ کا استعمال اس کی کم لاگت اور مناسب برقی چالکتا کی وجہ سے کرتی ہیں، حالانکہ یہ الیکٹروڈ بہت سے ریڈوکس جوڑوں کی طرف اپنی کم موروثی سرگرمی کی وجہ سے بجلی کی کثافت کو کسی حد تک محدود کرتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، فلو بیٹری ایک الیکٹرو کیمیکل سیل ہے، جس کی خاصیت یہ ہے کہ آئنک سولیوشن (الیکٹرولائٹ) سیل کے باہر (الیکٹروڈ کے ارد گرد سیل کے بجائے) ذخیرہ کیا جاتا ہے اور اسے بجلی پیدا کرنے کے لیے سیل میں ڈالا جا سکتا ہے۔ بجلی کی کل مقدار جو پیدا کی جا سکتی ہے اس کا انحصار ٹینکوں میں الیکٹرولائٹ کے حجم پر ہوتا ہے۔ فلو بیٹریاں الیکٹرو کیمیکل انجینئرنگ کے ذریعہ قائم کردہ ڈیزائن کے اصولوں کے تحت چلتی ہیں۔ ریڈوکس فلو بیٹریاں، اور کم حد تک ہائبرڈ فلو بیٹریاں، کے فوائد ہیں: توانائی (ٹینک) اور طاقت (اسٹیک) کی آزاد اسکیلنگ، جو لاگت/وزن/وغیرہ کی اجازت دیتی ہے۔ ہر ایپلی کیشن کے لیے اصلاح طویل سائیکل اور کیلنڈر کی زندگی (کیونکہ کوئی ٹھوس سے ٹھوس مرحلے کی منتقلی نہیں ہے، جو لتیم آئن اور متعلقہ بیٹریوں کے انحطاط کا سبب بنتی ہے) فوری رسپانس ٹائمز "مساوی" چارجنگ کی ضرورت نہیں ہے (تمام خلیوں میں مساوی چارج کو یقینی بنانے کے لیے بیٹری کا زیادہ چارج کرنا) کوئی نقصان دہ اخراج نہیں کھڑا ہونے کے دوران خود خارج ہونے والا کم سے کم برقی مواد کی مکمل ری سائیکلنگ کچھ اقسام چارج کا آسان تعین (چارج پر وولٹیج کے انحصار کے ذریعے)، کم دیکھ بھال اور زیادہ چارج/زیادہ چارج کے لیے رواداری بھی پیش کرتی ہیں۔ وہ محفوظ ہیں کیونکہ ان میں عام طور پر آتش گیر الیکٹرولائٹس نہیں ہوتے ہیں، اور الیکٹرولائٹس کو پاور اسٹیک سے دور رکھا جا سکتا ہے۔ ٹھوس برقی مواد والی بیٹریوں کے مقابلے میں بہاؤ والی بیٹریوں کے تین اہم نقصانات ہیں کم توانائی کی کثافت (آپ کو مفید مقدار میں توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے الیکٹرولائٹ کے بڑے ٹینکوں کی ضرورت ہوتی ہے) کم چارج اور خارج ہونے کی شرح (دیگر صنعتی الیکٹروڈ کے عمل کے مقابلے میں)۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ الیکٹروڈ اور جھلی کے جداکار بڑے ہونے کی ضرورت ہے، جس سے بجلی کی لاگت میں اضافہ ہوتا ہے۔ فلو بیٹریاں کم توانائی کی کارکردگی رکھتی ہیں، کیونکہ وہ کراس اوور (اندرونی سیلف ڈسچارج) کے اثرات کو کم کرنے اور بجلی کی لاگت کو کم کرنے کے لیے زیادہ موجودہ کثافت پر کام کرتی ہیں۔ فلو بیٹریاں عام طور پر ایندھن کے خلیوں کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی کارکردگی رکھتی ہیں، لیکن لتیم آئن بیٹریوں سے کم ہوتی ہیں۔ روایتی بہاؤ بیٹریاں ریڈوکس (کمی-آکسیکرن) خلیہ ایک بدلنے والا خلیہ ہے جس میں ریڈوکس فعال انواع سیال (مائع یا گیس) میڈیا میں ہوتی ہیں۔ ریڈوکس فلو بیٹریاں ریچارج ایبل (ثانوی) خلیات ہیں۔ چونکہ وہ ٹھوس حالت کے پھیلاؤ یا باہمی تعامل کے بجائے متنوع الیکٹران کی منتقلی کا استعمال کرتے ہیں اس لیے وہ روایتی بیٹریوں (جیسے لیڈ ایسڈ یا لتیم آئن) کے بجائے ایندھن کے خلیوں سے زیادہ ملتے جلتے ہیں۔ ایندھن کے خلیوں کو بیٹریاں نہ سمجھے جانے کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ اصل میں (1800 کی دہائی میں) ایندھن کے خلیات غیر دہن برقی کیمیائی عمل کے ذریعے براہ راست ایندھن (اور ہوا) سے بجلی پیدا کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر ابھرے۔ بعد میں، خاص طور پر 1960 اور 1990 کی دہائیوں میں، ریچارج ایبل فیول سیل (یعنی۔ /، جیسے کہ ناسا کے ہیلیوس پروٹوٹائپ میں یونٹائزڈ ری جنریٹو فیول سیل) تیار کیے گئے تھے۔ ریڈوکس فلو بیٹریوں کی مثالیں ونیڈیم ریڈوکس فلو بیٹری، پولی سلفایڈ-برومائڈ بیٹری (ریجینیسیس)، آئرن ریڈوکس فلو بیٹری (آئی آر ایف بی)، اور یورینیم ریڈوکس فلو بیٹری ہیں۔ ریڈکس فیول سیل تجارتی طور پر کم عام ہیں حالانکہ بہت سے نظام تجویز کیے گئے ہیں۔ وینیڈیم ریڈوکس فلو بیٹریاں اس وقت سب سے زیادہ مارکیٹنگ کی جانے والی فلو بیٹریاں ہیں، ان فوائد کی وجہ سے جو وہ محدود توانائی اور بجلی کی کثافت کے باوجود دیگر کیمسٹریوں پر فراہم کرتی ہیں۔ چونکہ وہ دونوں الیکٹروڈ پر ونیڈیم کا استعمال کرتے ہیں، اس لیے وہ کراس آلودگی کا شکار نہیں ہوتے ہیں۔ تاہم ونیڈیم نمکیات کی محدود گھلنشیلتا عملی طور پر اس فائدے کو کم کرتی ہے۔ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ وی آر ایف بی کی تجارتی کامیابی کے لیے دراصل کاربن/آبی ایسڈ انٹرفیس کی وولٹیج ونڈو کا ونیڈیم ریڈوکس جوڑوں کی ورکنگ وولٹیج رینج کے ساتھ تقریبا کامل میچ ہے۔ یہ کم لاگت والے کاربن الیکٹروڈ کے استحکام اور H2 اور O2 ارتقاء جیسے ضمنی رد عمل کے کم اثرات کو یقینی بناتا ہے، جس کے نتیجے میں ریکارڈ طویل کیلنڈر (کئی سال) اور سائیکل (15,000-20,000 سائیکل) زندگی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں توانائی کی ریکارڈ کم سطح کی لاگت (ایل سی او ای، یعنی۔ نظام کی لاگت کو قابل استعمال توانائی، سائیکل کی زندگی، اور راؤنڈ ٹرپ کی کارکردگی سے تقسیم کیا جاتا ہے)۔ بہاؤ بیٹریوں کی طویل عمر ان کی نسبتا زیادہ سرمایہ کی لاگت (ونیڈیم، کاربن فیلٹس، دو قطبی پلیٹوں، جھلیوں کی وجہ سے) کی ادائیگی کی اجازت دیتی ہے۔ وی آر ایف بی کے لیے توانائی کی سطح کی لاگت چند دسیوں سینٹ یا فی کلو واٹ فی سینٹ کی ترتیب میں ہے، جو ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کے مقابلے میں بہت کم ہے اور یو ایس اور ای سی کی سرکاری ایجنسیوں کے مطابق $0.05 اور € 0.05 کے اہداف سے بہت دور نہیں ہے۔ وسیع نفاذ کے لیے بڑے چیلنجز میں شامل ہیں: V2O5 (> $30/کلوگرام) کی کم کثرت اور زیادہ لاگت، VRFB کے لیے خام مال ؛ ہائیڈروجن اور آکسیجن ارتقاء سمیت پرجیویوں کے رد عمل ؛ اور سائیکلنگ کے دوران V2O5 کی بارش۔ یہ متبادل فلو بیٹری ٹیکنالوجیز تیار کرنے کے لیے اہم محرک ہے۔ روایتی بہاؤ بیٹری کیمسٹری میں کم مخصوص توانائی (جو انہیں مکمل طور پر برقی گاڑیوں کے لیے بہت بھاری بناتی ہے) اور کم مخصوص طاقت (جو انہیں اسٹیشنری انرجی اسٹوریج کے لیے بہت مہنگا بناتی ہے) دونوں ہوتی ہیں۔ تاہم ہائیڈروجن-برومین فلو بیٹریوں کے لیے 1.4 ڈبلیو/سی ایم 2 کی اعلی طاقت کا مظاہرہ کیا گیا، اور ہائیڈروجن-برومیٹ فلو بیٹریوں کے لیے ایک اعلی مخصوص توانائی (ٹینک کی سطح پر 530 ڈبلیو ایچ/کلوگرام) دکھائی گئی۔ 2022 میں، ڈی اے آر پی اے ایس بی آئی آر کی مالی اعانت سے چلنے والی انفلوئٹ انرجی نے ایک غیر آتش گیر، سطح پر تبدیل شدہ نینو الیکٹروفیول کا اعلان کیا جو ایک آبی محلول میں معطل دھاتی آکسائڈ سے بنا ہے۔ شیر بیٹریوں سے زیادہ اعلی ارتکاز اور خصوصیات اور توانائی کی کثافت پر بھی مواد حل سے باہر نہیں نکلتا ہے۔ آپریٹنگ درجہ حرارت-40 سے 80 ڈگری سینٹی گریڈ ہے۔ انہیں لتیم، بھاری دھاتوں، یا نایاب زمین کے عناصر کی ضرورت نہیں ہے۔ ہائبرڈ فلو بیٹریاں ہائبرڈ فلو بیٹری ٹھوس پرت کے طور پر جمع ہونے والے ایک یا زیادہ برقی اجزاء کا استعمال کرتی ہے۔ سب سے بڑا نقصان ڈیکپلڈ انرجی اور پاور کا نقصان ہے جیسا کہ فل فلو بیٹریوں میں ٹھوس اسٹیٹ الیکٹروڈ کے استعمال سے دیکھا جاتا ہے۔ خلیے میں ایک بیٹری الیکٹروڈ اور ایک فیول سیل الیکٹروڈ ہوتا ہے۔ یہ قسم الیکٹروڈ کی سطح کے رقبے کے لحاظ سے توانائی میں محدود ہے۔ ہائبرڈ فلو بیٹریوں میں زنک برومین، زنک سیریم، گھلنشیل لیڈ ایسڈ، اور آئرن سالٹ فلو بیٹریاں شامل ہیں۔ وینگ اور دیگر۔ ایک ونیڈیم-میٹل ہائیڈرائڈ ریچارج ایبل ہائبرڈ فلو بیٹری جس میں 1.93 وی کا تجرباتی او سی وی اور 1.70 وی کا آپریٹنگ وولٹیج ہے، آبی الیکٹرولائٹس والی ریچارج ایبل فلو بیٹریوں میں نسبتا اعلی اقدار کی اطلاع دی۔ یہ ہائبرڈ بیٹری ایک گریفائٹ فیلڈ مثبت الیکٹروڈ پر مشتمل ہوتی ہے جو اور کے مخلوط حل میں کام کرتا ہے، اور کے او ایچ آبی حل میں دھاتی ہائیڈرائڈ منفی الیکٹروڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ مختلف پی ایچ کے دو الیکٹرولائٹس کو دو قطبی جھلی سے الگ کیا جاتا ہے۔ اس نظام نے کولمب (95 ٪)، توانائی (84 ٪)، اور وولٹیج (88 ٪) میں اچھی تبدیلی اور اعلی استعداد کا مظاہرہ کیا۔ انہوں نے موجودہ کثافت میں اضافے، بڑے 100 سینٹی میٹر 2 الیکٹروڈ کی شمولیت، اور سیریز میں 10 بڑے خلیوں کے آپریشن کی کامیابیوں کے ساتھ اس ریڈوکس جوڑے میں مزید بہتری کی اطلاع دی۔ اتار چڑھاؤ والے مصنوعی پاور ان پٹ کا استعمال کرتے ہوئے ابتدائی ڈیٹا نے کے ڈبلیو ایچ اسکیل اسٹوریج کی طرف عملداری کا تجربہ کیا۔ 2016 میں، ایک اعلی توانائی کثافت Mn (VI)/Mn (VII)-Zn ہائبرڈ فلو بیٹری تجویز کی گئی تھی۔ ایک پروٹو ٹائپ زنک-پولی آیوڈائڈ فلو بیٹری نے 167 ڈبلیو ایچ/ایل (واٹ گھنٹے فی لیٹر) کی توانائی کی کثافت کا مظاہرہ کیا۔ پرانے زنک برومائڈ خلیات 70 ڈبلیو ایچ/ایل تک پہنچ جاتے ہیں۔ موازنہ کے لیے لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریاں 233 ڈبلیو ایچ/ایل ذخیرہ کرتی ہیں۔ زنک-پولییوڈائڈ بیٹری کے بارے میں دعوی کیا جاتا ہے کہ وہ دیگر بہاؤ والی بیٹریوں کے مقابلے میں محفوظ ہے کیونکہ اس میں تیزابیت والے الیکٹرولائٹس کی عدم موجودگی، غیر آتشبازی اور اس کی آپریٹنگ رینج کے لیے وسیع کولنگ سرکٹری کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، جو وزن میں اضافہ کرے گی اور جگہ پر قبضہ کرے گی۔ ایک غیر حل شدہ مسئلہ منفی الیکٹروڈ پر زنک کی تعمیر ہے جو جھلی میں داخل ہو سکتی ہے، اور کارکردگی کو کم کر سکتی ہے۔ زیڈ این ڈینڈرائٹ کی تشکیل کی وجہ سے، زیڈ این-ہیلائڈ بیٹریاں ہائی کرنٹ ڈینسٹی (> 20 ایم اے/سی ایم 2) پر کام نہیں کر سکتیں اور اس طرح بجلی کی کثافت محدود ہوتی ہے۔ زیڈ این آئی بیٹری کے الیکٹرولائٹ میں الکحل شامل کرنے سے اس مسئلے میں مدد مل سکتی ہے۔ Zn/I RFB کی خرابیاں آیوڈائڈ نمکیات (> $20/کلوگرام) کی زیادہ قیمت پر ہوتی ہیں ؛ Zn جمع کرنے کی محدود رقبے کی صلاحیت بھی منقطع توانائی اور طاقت کو کھو دیتی ہے ؛ اور Zn ڈینڈرائیٹ تشکیل۔ جب بیٹری مکمل طور پر خارج ہو جاتی ہے، تو دونوں ٹینک ایک ہی الیکٹرولائٹ حل رکھتے ہیں: مثبت طور پر چارج شدہ زنک آئنوں () اور منفی طور پر چارج شدہ آیوڈائڈ آئن، () کا مرکب۔ جب چارج کیا جاتا ہے، تو ایک ٹینک میں دوسرا منفی آئن، پولی آیوڈائڈ، () ہوتا ہے۔ بیٹری بیرونی ٹینکوں سے مائع کو بیٹری کے اسٹیک ایریا میں پمپ کرکے بجلی پیدا کرتی ہے جہاں مائع ملے ہوئے ہوتے ہیں۔ اسٹیک کے اندر، زنک آئن ایک منتخب جھلی سے گزرتے ہیں اور اسٹیک کے منفی پہلو پر دھاتی زنک میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ زنک-آیوڈائڈ بہاؤ بیٹری کی توانائی کی کثافت کو مزید بڑھانے کے لیے، برومائڈ آئنوں () کو آزاد آیوڈین کو مستحکم کرنے کے لیے پیچیدہ ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو آیوڈین-برومائڈ آئنوں () کو چارج اسٹوریج کے لیے آیوڈائڈ آئنوں کو آزاد کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر تشکیل دیتا ہے۔ پروٹون فلو بیٹریاں (پی ایف بی) دھاتی ہائیڈرائڈ اسٹوریج الیکٹروڈ کو ریورسیبل پروٹون ایکسچینج میمبرین (پی ای ایم) فیول سیل میں ضم کرتی ہیں۔ چارج کرنے کے دوران، پی ایف بی ایندھن سیل کے ایک الیکٹروڈ میں الیکٹرانوں اور دھات کے ذرات کے ساتھ پانی کو تقسیم کرنے سے پیدا ہونے والے ہائیڈروجن آئنوں کو جوڑتا ہے۔ توانائی کو ٹھوس حالت والے دھاتی ہائیڈرائڈ کی شکل میں ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ خارج ہونے والا مادہ بجلی اور پانی پیدا کرتا ہے جب عمل الٹ جاتا ہے اور پروٹونوں کو وسیع آکسیجن کے ساتھ ملا دیا جاتا ہے۔ لتیم سے کم مہنگی دھاتیں استعمال کی جا سکتی ہیں اور لتیم خلیوں سے زیادہ توانائی کی کثافت فراہم کر سکتی ہیں۔ نامیاتی اقسام ریڈوکس فلو بیٹریوں کے مقابلے میں جو غیر نامیاتی ہیں، جیسے کہ ونیڈیم ریڈوکس فلو بیٹریاں اور زیڈ این-بی آر 2 بیٹریاں، جو کئی دہائیوں سے تیار کی گئی ہیں، نامیاتی ریڈوکس فلو بیٹریاں 2009 میں ابھری تھیں۔ نامیاتی ریڈوکس فلو بیٹریوں کی بنیادی اپیل فعال اجزاء کی ٹیون ایبل ریڈوکس خصوصیات میں ہے۔ 2021 تک، نامیاتی آر ایف بی کم استحکام کا تجربہ کرتا ہے (یعنی۔ کیلنڈر یا سائیکل لائف، یا دونوں)۔ اس وجہ سے تجارتی پیمانے پر صرف غیر نامیاتی آر ایف بی کا مظاہرہ کیا گیا ہے۔ نامیاتی ریڈوکس فلو بیٹریوں کو مزید آبی (اے او آر ایف بی) اور غیر آبی (این اے او آر ایف بی) میں درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ اے او آر ایف بی پانی کو الیکٹرولائٹ مواد کے لیے سالوینٹ کے طور پر استعمال کرتے ہیں جبکہ این اے او آر ایف بی نامیاتی سالوینٹس کا استعمال کرتے ہیں۔ اے او آر ایف بی اور این اے او آر ایف بی کو مزید کل اور ہائبرڈ نامیاتی نظاموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ سابقہ صرف نامیاتی الیکٹروڈ مواد استعمال کرتے ہیں، جبکہ مؤخر الذکر انوڈ یا کیتھوڈ کے لیے غیر نامیاتی مواد استعمال کرتے ہیں۔ بڑے پیمانے پر توانائی کے ذخیرے میں، کم سالوینٹ لاگت اور زیادہ چالکتا اے او آر ایف بی کو زیادہ تجارتی صلاحیت فراہم کرتی ہے، ساتھ ہی پانی پر مبنی الیکٹرولائٹس سے حفاظتی فوائد پیش کرتی ہے۔ اس کے بجائے این اے او آر ایف بی ایک بہت بڑی وولٹیج ونڈو فراہم کرتے ہیں اور کم جسمانی جگہ پر قبضہ کرتے ہیں۔ پی ایچ غیر جانبدار اے او آر ایف بی پی ایچ غیر جانبدار اے او آر ایف بی پی ایچ 7 حالات میں چلائے جاتے ہیں، عام طور پر این اے سی ایل کو معاون الیکٹرولائٹ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ پی ایچ غیر جانبدار حالات میں، نامیاتی اور آرگنامیٹالک مالیکیولز تباہ کن تیزابیت اور الکلین حالات کے مقابلے میں زیادہ مستحکم ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کے 4 [فی (سی این)]، اے او آر ایف بی میں استعمال ہونے والا ایک عام کیتھولائٹ، الکلائن حل میں مستحکم نہیں ہے بلکہ پی ایچ غیر جانبدار حالات میں ہے۔ اے او آر ایف بی نے میتھائل وائولوجن کو ایک اینولائٹ کے طور پر اور 4-ہائیڈروکسی-2,2,6، 6-ٹیٹرامیتھائل پائپرائڈن-1-آکسل کو پی ایچ غیر جانبدار حالات میں کیتھولائٹ کے طور پر استعمال کیا، اس کے علاوہ این اے سی ایل اور کم لاگت والے آئن ایکسچینج جھلی کا استعمال کیا۔ اس ایم وی/ٹیمپو سسٹم میں سب سے زیادہ سیل وولٹیج ہے، 1.25V، اور، ممکنہ طور پر، اے او آر ایف بی کے لیے سب سے کم سرمایہ لاگت ($180/کے ڈبلیو ایچ) کی اطلاع دی گئی ہے۔ آبی مائع الیکٹرولائٹس کو موجودہ بنیادی ڈھانچے کو تبدیل کیے بغیر موجودہ نظاموں کے لیے ڈراپ ان متبادل کے طور پر ڈیزائن کیا گیا تھا۔ 600 ملی واٹ کی ٹیسٹ بیٹری 20 سے 100 ایم اے/سینٹی میٹر تک کی موجودہ کثافت پر تقریبا 100 فیصد کارکردگی کے ساتھ 100 چکروں کے لیے مستحکم تھی، جس میں 40-50 ایم اے پر درجہ بندی کی گئی بہترین کارکردگی تھی، جس پر بیٹری کے اصل وولٹیج کا تقریبا 70 فیصد برقرار رکھا گیا تھا۔ غیر جانبدار اے او آر ایف بی ایسڈ یا الکلائن اے او آر ایف بی کے مقابلے میں زیادہ ماحول دوست ہو سکتے ہیں جبکہ برقی کیمیائی کارکردگی کو تباہ کن آر ایف بی کے مقابلے میں ظاہر کرتے ہیں۔ ایم وی/ٹیمپو اے او آر ایف بی کی توانائی کی کثافت 8.4Wh/L ہے جس میں ٹیمپو کی طرف کی حد ہے۔ وائولوجن پر مبنی فلو بیٹریاں بنیادی طور پر یوٹاہ اسٹیٹ یونیورسٹی میں لیو کے گروپ نے تیار کی ہیں۔ 2019 میں، گروپ نے 10 ڈبلیو ایچ/ایل کی توانائی کی کثافت پر 1000 چکروں کے لیے ایک الٹرا لائٹ سلفونٹ-وائولوجن/فیروسیانیڈ اے او آر ایف بی مستحکم کی اطلاع دی، جو اب تک کا سب سے مستحکم، توانائی سے گھنے اے او آر ایف بی ہے۔ ایسڈک اے او آر ایف بی کوئنون اور ان کے مشتق بہت سے نامیاتی ریڈوکس نظاموں کی بنیاد ہیں۔ ایک مطالعہ میں، 1,2-ڈائی ہائیڈروبینزوکوئنون-3,5-ڈائیسلفونک ایسڈ (بی کیو ڈی ایس) اور 1,4-ڈائی ہائیڈروبینزوکوئنون-2-سلفونک ایسڈ (بی کیو ایس) کو کیتھوڈ کے طور پر استعمال کیا گیا، اور روایتی پی بی/پی بی ایس او 4 ہائبرڈ ایسڈ اے او آر ایف بی میں انولائٹ تھا۔ کوئنون برقی چارج کی دو اکائیوں کو قبول کرتے ہیں، روایتی کیتھولائٹ میں ایک کے مقابلے میں، اس کا مطلب یہ ہے کہ ایسی بیٹری کسی دیئے گئے حجم میں دوگنا زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتی ہے۔ ایک اور کوئنون 9,10-اینتھراکوئنون-2,7-ڈائیسلفونک ایسڈ (اے کیو ڈی ایس) کا جائزہ لیا گیا ہے۔ اے کیو ڈی ایس سلفورک ایسڈ میں شیشے والے کاربن الیکٹروڈ پر تیزی سے، پلٹنے کے قابل دو الیکٹران/دو پروٹون کی کمی سے گزرتا ہے۔ سستی کاربن الیکٹروڈ کے ساتھ ایک آبی بہاؤ بیٹری، جس میں کوئنون/ہائیڈروکوئنون جوڑے کو/ریڈوکس جوڑے کے ساتھ ملایا جاتا ہے، 13,000 اے/ایم 2 پر 6,000 ڈبلیو/ایم 2 سے زیادہ گالوینک پاور کثافت پیدا کرتی ہے۔ سائیکلنگ نے فی سائیکل> 99 ٪ اسٹوریج کی صلاحیت کو برقرار رکھا۔ حجم توانائی کی کثافت 20 ڈبلیو ایچ/ایل سے زیادہ تھی۔ اینتھراکوینون-2-سلفونک ایسڈ اور اینتھراکوینون-2,6-ڈائیسلفونک ایسڈ منفی طرف اور 1,2-ڈائی ہائیڈروبینزوکوینون-3,5-ڈائیسلفونک ایسڈ مثبت طرف خطرناک بی آر 2 کے استعمال سے گریز کرتا ہے۔ یہ دعوی کیا گیا تھا کہ یہ بیٹری بغیر کسی انحطاط کے 1,000 چکروں تک چلتی ہے۔ اگرچہ یہ نظام مضبوط نظر آتا ہے، لیکن اس میں سیل وولٹیج کم ہے (ca. 0.55V) اور کم توانائی کی کثافت (<4Wh/L)۔ الیکٹرولائٹ کے طور پر استعمال ہونے والے ہائیڈروبرومک ایسڈ کو کم زہریلے الکلائن حل (1 ایم کے او ایچ) اور فیروسیانیڈ سے تبدیل کر دیا گیا ہے۔ زیادہ پی ایچ کم تباہ کن ہوتا ہے، جس سے سستے پولیمر ٹینکوں کا استعمال ہوتا ہے۔ جھلی میں بڑھتی ہوئی برقی مزاحمت کی تلافی بڑھتی ہوئی وولٹیج سے کی گئی۔ سیل وولٹیج 1.2V تھا۔ سیل کی کارکردگی 99 فیصد سے تجاوز کر گئی، جبکہ راؤنڈ ٹرپ کی کارکردگی 84 فیصد تھی۔ بیٹری نے کم از کم 1,000 چکروں کی متوقع زندگی پیش کی۔ اس کی نظریاتی توانائی کی کثافت 19Wh/L تھی۔ فی (او ایچ) یا فی (او ایچ) بنائے بغیر اعلی پی ایچ کے او او ایچ محلول میں فیروسائینائڈ کے کیمیائی استحکام کی پیمائش سے پہلے تصدیق کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک ہی مالیکیول میں اینولائٹ اور کیتھولائٹ دونوں کو ضم کرنے کی جانچ کی گئی ہے۔ اس طرح کے دو فعال تجزیہ یا کمبی مالیکیول دونوں ٹینکوں میں ایک ہی مواد کو استعمال کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ایک ٹینک میں یہ الیکٹران ڈونر ہوتا ہے، جبکہ دوسرے میں یہ الیکٹران وصول کنندہ ہوتا ہے۔ اس کے متعلقہ فوائد ہیں جیسے کراس اوور کے اثر کو کم کرنا۔ اس طرح، کوئنون ڈامینو اینتھراکوئنون اور انڈگو پر مبنی مالیکیولز کے ساتھ ساتھ ٹی ای ایم پی او/فینازین ملانے والے مالیکیولز سمیٹرک ریڈوکس فلو بیٹریوں (ایس آر ایف بی) کی نشوونما کے لیے ممکنہ الیکٹرولائٹس ہیں۔ ایک اور نقطہ نظر نے عطیہ دہندہ/وصول کنندہ کے طور پر بلیٹر ریڈیکل کو اپنایا۔ اس نے ٹیسٹوں میں 275 چارج اور خارج ہونے والے چکروں کو برداشت کیا، حالانکہ یہ پانی میں گھلنشیل نہیں تھا۔ الکلائن کوئنون مالیکیولز کو الکلائن اے آر او ایف بیز میں انولائٹس کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ ایک اور انولائٹ امیدوار فلورینون ہے، جو پانی میں گھلنشیلتا کو بڑھانے کے لیے دوبارہ تیار کیا گیا ہے۔ ایک ریورسیبل کیٹون (ڈی) ہائیڈروجنشن ڈیموسٹریشن سیل بغیر کسی اتپریرک کے کمرے کے درجہ حرارت پر 1,111 چارجنگ سائیکلوں پر 120 دنوں تک مسلسل کام کرتا رہا، جس نے 97 فیصد صلاحیت برقرار رکھی۔ خلیہ ونیڈیم پر مبنی نظاموں کی توانائی کی کثافت سے دوگنا سے زیادہ پیش کرتا ہے۔ الکلائن اے او آر ایف بی کے لیے سب سے بڑا چیلنج مستحکم کیتھولائٹ کی کمی ہے، جو ان کی توانائی کی کثافت کو 5 ڈبلیو ایچ/ایل سے نیچے رکھتی ہے۔ تمام رپورٹ شدہ الکلائن اے او آر ایف بی الکلائن حل میں فیروسیانیڈ کے استحکام کے مسئلے کی وجہ سے زیادہ پوٹاشیم فیروسیانیڈ کیتھولائٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ دھاتی نامیاتی بہاؤ کی بیٹریاں ریڈوکس فعال دھاتوں کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے نامیاتی لگینڈ کا استعمال کرتی ہیں۔ لگینڈ ای ڈی ٹی اے کی طرح چیلیٹس ہو سکتے ہیں، اور الیکٹرولائٹ کو غیر جانبدار یا الکلین حالات میں رہنے کے قابل بنا سکتے ہیں جس کے تحت دھات کے ایکو کمپلیکس بصورت دیگر پھسل جائیں گے۔ دھات میں پانی کی ہم آہنگی کو روک کر، نامیاتی لگینڈ دھات سے اتپریرک پانی کے تقسیم کے رد عمل کو روک سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں زیادہ وولٹیج والے تمام آبی نظام پیدا ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 1,3-پروپینڈیمیینیٹیٹراسیٹیٹ (پی ڈی ٹی اے) کے ساتھ مربوط کرومیم کے استعمال نے 1.62 وی بمقابلہ فیروسیانیڈ کے سیل پوٹینشل اور ریکارڈ 2.13 وی بمقابلہ برومین دیا۔ دھاتی نامیاتی بہاؤ والی بیٹریاں کوآرڈینیشن کیمسٹری فلو بیٹریوں کے نام سے جانا جا سکتا ہے، جو لاک ہیڈ مارٹن کی گرڈ اسٹار فلو ٹیکنالوجی کے پیچھے کی ٹیکنالوجی کی نمائندگی کرتی ہیں۔ اولیگومر اولیگومر ریڈوکس پرجاتیوں آر ایف بی کو کم لاگت والی جھلیوں کا استعمال کرتے ہوئے برقی فعال پرجاتیوں کے کراس اوور کو کم کرنے کی تجویز پیش کی گئی ہے۔ اس طرح کے ریڈوکس ایکٹیو اولیگومرز کو ریڈوکسائمرز کہا جاتا ہے۔ ایک نظام نامیاتی پولیمر اور سیلولوز جھلی کے ساتھ نمکین محلول کا استعمال کرتا ہے۔ کافی صلاحیت برقرار رکھتے ہوئے پروٹو ٹائپ 10,000 چارجنگ سائیکلوں سے گزرا۔ توانائی کی کثافت 10 ڈبلیو ایچ/ایل تھی۔ موجودہ کثافت 100 ملی میٹر/سینٹی میٹر 2 تک پہنچ گئی۔ ایک اور اولیگومر آر ایف بی کم لاگت والے ڈائلیسس میمبرینز کے ساتھ مل کر وائولوجن اور ٹی ای ایم پی او ریڈ آکسیمرز کا استعمال کرتا ہے۔ فنکشنلائزڈ میکرو مالیکیولز (ایکریلک گلاس یا اسٹائروفوم کی طرح) پانی میں تحلیل ہونے والے فعال الیکٹروڈ مواد ہیں۔ سائز منتخب نینوپورس جھلی ایک تناؤ کی طرح کام کرتی ہے اور روایتی آئن منتخب جھلی کے مقابلے میں بہت زیادہ آسانی سے اور کم قیمت پر پیدا ہوتی ہے۔ یہ بڑے "سپیگیٹی" جیسے پولیمر مالیکیولز کو برقرار رکھتا ہے، جبکہ چھوٹے کاؤنٹریونز کو گزرنے دیتا ہے۔ یہ تصور روایتی نیفیون جھلی کی اعلی قیمت کو حل کر سکتا ہے، لیکن پانی میں زیادہ گھلنشیل ہونے کے ساتھ ریڈوکس فعال پولیمر کا ڈیزائن اور ترکیب معمولی نہیں ہے۔ اب تک، اولیگومر ریڈوکس پرجاتیوں والے آر ایف بی نے مسابقتی علاقے سے متعلق طاقت کا مظاہرہ نہیں کیا ہے۔ یہ واضح نہیں ہے کہ آیا کم آپریٹنگ کرنٹ کثافت بڑے ریڈوکس مالیکیولز کی ایک اندرونی خصوصیت ہے یا نہیں۔ دیگر اقسام دیگر بہاؤ قسم کی بیٹریوں میں زنک سیریم بیٹری، زنک برومین بیٹری، اور ہائیڈروجن برومین بیٹری شامل ہیں۔ میمبرین لیس ایک میمبرین لیس بیٹری لیمینار کے بہاؤ پر انحصار کرتی ہے جس میں دو مائعوں کو ایک چینل کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے، جہاں وہ توانائی کو ذخیرہ کرنے یا جاری کرنے کے لیے برقی کیمیائی رد عمل سے گزرتے ہیں۔ حل متوازی طور پر بہتے ہیں، کم اختلاط کے ساتھ۔ بہاؤ قدرتی طور پر مائع کو الگ کرتا ہے، جھلی کی ضرورت کو ختم کرتا ہے۔ میمبرین اکثر بیٹریوں کے سب سے مہنگے اور کم سے کم قابل اعتماد اجزاء ہوتے ہیں، کیونکہ انہیں بعض ری ایکٹینٹس کی بار بار نمائش سے خراب کیا جا سکتا ہے۔ جھلی کی عدم موجودگی مائع برومین محلول اور ہائیڈروجن کے استعمال کو قابل بناتی ہے: جب جھلیوں کا استعمال کیا جاتا ہے تو یہ امتزاج پریشانی کا باعث بنتا ہے، کیونکہ وہ ہائیڈروبرومک ایسڈ بناتے ہیں جو جھلی کو تباہ کر سکتے ہیں۔ دونوں مواد کم قیمت پر دستیاب ہیں۔ یہ ڈیزائن دو الیکٹروڈ کے درمیان ایک چھوٹے چینل کا استعمال کرتا ہے۔ مائع برومین ایک گریفائٹ کیتھوڈ کے اوپر چینل کے ذریعے بہتا ہے اور ہائڈروبرومک ایسڈ ایک سوراخ دار انوڈ کے نیچے بہتا ہے۔ اسی وقت، ہائیڈروجن گیس انوڈ کے پار بہتی ہے۔ بیٹری کو ری چارج کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل کو الٹا کیا جا سکتا ہے-کسی بھی بے جھلی ڈیزائن کے لیے یہ پہلا عمل ہے۔ اگست 2013 میں شائع ہونے والی ایسی ہی ایک جھلی کے بغیر بہاؤ والی بیٹری نے 0.795 mW/cm2 کی زیادہ سے زیادہ طاقت کی کثافت پیدا کی، جو دیگر جھلی کے بغیر نظاموں سے تین گنا زیادہ طاقت ہے-اور لتیم آئن بیٹریوں سے زیادہ شدت کی ترتیب۔ 2018 میں، ایک میکروسکل جھلی کے بغیر ریڈوکس فلو بیٹری کا مظاہرہ کیا گیا ہے جو متعدد چکروں کے لیے ایک ہی الیکٹرولائٹ اسٹریمز کو ری چارج کرنے اور دوبارہ گردش کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ بیٹری غیر متزلزل نامیاتی کیتھولائٹ اور آبی انولائٹ مائعوں پر مبنی ہے، جو سائیکلنگ کے دوران اعلی صلاحیت برقرار رکھنے اور کولمبک کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہے۔ نینو نیٹ ورک لتیم سلفر سسٹم نینو پارٹیکلز کے نیٹ ورک میں ترتیب دیا گیا ہے اس ضرورت کو ختم کرتا ہے کہ چارج ان ذرات کے اندر اور باہر منتقل ہوتا ہے جو ایک چلنے والی پلیٹ کے ساتھ براہ راست رابطے میں ہوتے ہیں۔ اس کے بجائے، نینو پارٹیکل نیٹ ورک پورے مائع میں بجلی کے بہاؤ کی اجازت دیتا ہے۔ اس سے زیادہ توانائی نکالی جا سکتی ہے۔ نیم ٹھوس بہاؤ والی بیٹری میں، مثبت اور منفی الیکٹروڈ کیریئر مائع میں معطل ذرات پر مشتمل ہوتے ہیں۔ مثبت اور منفی معطلی کو الگ الگ ٹینکوں میں ذخیرہ کیا جاتا ہے اور الگ الگ پائپوں کے ذریعے ملحقہ رد عمل کے چیمبروں کے ڈھیر میں پمپ کیا جاتا ہے، جہاں وہ ایک پتلی، سوراخ دار جھلی جیسی رکاوٹ سے الگ ہوتے ہیں۔ یہ نقطہ نظر آبی بہاؤ والی بیٹریوں کے بنیادی ڈھانچے کو یکجا کرتا ہے، جو مائع الیکٹرولائٹ میں معطل الیکٹروڈ مواد کا استعمال کرتے ہیں، کاربن سے پاک معطلی اور کنڈکٹو کاربن نیٹ ورک کے ساتھ سلریز دونوں میں لتیم آئن بیٹریوں کی کیمسٹری کے ساتھ۔ کاربن فری نیم ٹھوس ریڈوکس فلو بیٹری کو بعض اوقات سالڈ ڈسپریشن ریڈوکس فلو بیٹری بھی کہا جاتا ہے۔ کسی مادے کو تحلیل کرنے سے اس کے کیمیائی رویے میں نمایاں تبدیلی آتی ہے۔ تاہم، ٹھوس مادے کے ٹکڑوں کو معطل کرنا ٹھوس کی خصوصیات کو محفوظ رکھتا ہے۔ نتیجہ ایک چپچپا معطلی ہے جو مولسیس کی طرح بہتی ہے۔ ریڈوکس ٹارگیٹڈ سالڈز (آر او ٹی ایس) والی فلو بیٹریاں، جنہیں سالڈ انرجی بوسٹرز (ایس ای بی) بھی کہا جاتا ہے، ایک اور حالیہ پیش رفت ہے۔ ان بیٹریوں میں یا تو پوسولائٹ یا نیگولائٹ یا دونوں (اکا۔ ریڈوکس سیال)، ایک یا زیادہ ٹھوس برقی مواد کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، جو پاور اسٹیک کے باہر ٹینکوں میں محفوظ ہوتے ہیں۔ ریڈوکس سیال ایک یا زیادہ ریڈوکس جوڑوں پر مشتمل ہوتے ہیں، جن میں ریڈوکس کی صلاحیت ٹھوس برقی فعال مواد کی ریڈوکس صلاحیت کو پھیلاتی ہے۔ سالڈ انرجی بوسٹرز (ایس ای بی) والے اس طرح کے آر ایف بی روایتی بیٹریوں (جیسے لتیم آئن) کے اعلی مخصوص توانائی کے فائدے کو فلو بیٹریوں کے ڈیکپلڈ انرجی پاور فائدے کے ساتھ جوڑتے ہیں۔ نیم ٹھوس آر ایف بی کے مقابلے میں ایس ای بی (آر او ٹی ایس) آر ایف بی کے کئی فوائد ہیں، جیسے چپچپا سلریز کو پمپ کرنے کی ضرورت نہیں، بارش/بندش نہیں، زیادہ رقبے کے لیے مخصوص طاقت، طویل استحکام، وسیع تر کیمیائی ڈیزائن کی جگہ۔ تاہم، توانائی کے دوہرے نقصانات کی وجہ سے (ایک اسٹیک میں اور دوسرا ایس ای بی (آر او ٹی ایس) اور ثالث کے درمیان ٹینک میں)، ایسی بیٹریاں ناقص توانائی کی کارکردگی کا شکار ہوتی ہیں۔ نظام کی سطح پر، روایتی لتیم آئن بیٹریوں کی عملی مخصوص توانائی لتیم آئن بیٹریوں کے ایس ای بی (آر او ٹی ایس) بہاؤ ورژن سے بڑی ہوتی ہے۔ موازنہ ایپلی کیشنز تکنیکی خوبیاں ریڈوکس فلو بیٹریوں کو بڑے پیمانے پر توانائی کے ذخیرے کے لیے ایک مناسب آپشن بناتی ہیں۔ بہاؤ بیٹریاں عام طور پر کثیر گھنٹے چارج خارج ہونے والے چکروں کے ساتھ نسبتا بڑے (1 کلو واٹ-10 میگاواٹ) اسٹیشنری ایپلی کیشنز کے لیے سمجھی جاتی ہیں۔ فلو بیٹریاں کم چارج/ڈسچارج اوقات کے لیے لاگت سے موثر نہیں ہوتی ہیں۔ فلو بیٹری مارکیٹ طاق کی کچھ مثالیں یہ ہیں: گرڈ انرجی اسٹوریج-گرڈ لوڈ بیلنسنگ کے ذریعے استعمال کے لیے مختصر اور/یا طویل مدتی انرجی اسٹوریج-جہاں بیٹری کو برقی گرڈ سے منسلک کیا جاتا ہے تاکہ آف پیک اوقات کے دوران اضافی برقی طاقت کو ذخیرہ کیا جا سکے اور چوٹی کی طلب کے اوقات میں برقی طاقت کو چھوڑا جا سکے۔ اس ایپلی کیشن میں زیادہ تر فلو بیٹری کیمسٹریوں کے استعمال کو محدود کرنے کا عام مسئلہ ان کی کم علاقائی طاقت (آپریٹنگ کرنٹ ڈینسٹی) ہے جو بجلی کی اعلی قیمت میں ترجمہ کرتا ہے۔ چوٹی کی طلب کی مدت کے دوران استعمال کے لیے ہوا یا شمسی جیسے وقفے وقفے سے توانائی کو منتقل کرنا۔ پیک شیونگ، جہاں مانگ کے اضافے کو بیٹری کے ذریعے پورا کیا جاتا ہے۔ یو پی ایس، جہاں بیٹری کا استعمال کیا جاتا ہے اگر مرکزی طاقت بلاتعطل سپلائی فراہم کرنے میں ناکام رہتی ہے۔ پاور کنورژن-چونکہ تمام خلیات ایک ہی الیکٹرولائٹ کا اشتراک کرتے ہیں، اس لیے الیکٹرولائٹس کو مخصوص تعداد میں خلیات کا استعمال کرتے ہوئے چارج کیا جا سکتا ہے اور مختلف تعداد کے ساتھ خارج کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ بیٹری وولٹیج استعمال شدہ خلیوں کی تعداد کے متناسب ہے اس لیے بیٹری ایک بہت طاقتور ڈی سی-ڈی سی کنورٹر کے طور پر کام کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، اگر خلیوں کی تعداد مسلسل تبدیل کی جاتی ہے (ان پٹ اور/یا آؤٹ پٹ سائیڈ پر) تو پاور کنورژن بھی اے سی/ڈی سی، اے سی/اے سی، یا ڈی سی-اے سی ہو سکتا ہے جس کی فریکوئنسی سوئچنگ گیئر کے ذریعے محدود ہو۔ برقی گاڑیاں-کیونکہ بہاؤ والی بیٹریوں کو الیکٹرولائٹ کو تبدیل کرکے تیزی سے "ری چارج" کیا جا سکتا ہے، انہیں ان ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں گاڑی کو دہن انجن والی گاڑی کی طرح تیزی سے توانائی لینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ای وی ایپلی کیشنز میں زیادہ تر آر ایف بی کیمسٹریوں کے ساتھ پایا جانے والا ایک عام مسئلہ ان کی کم توانائی کی کثافت ہے جو ایک مختصر ڈرائیونگ رینج میں ترجمہ ہوتی ہے۔ زنک-کلورین بیٹریاں اور انتہائی گھلنشیل ہالیٹس والی بیٹریاں ایک قابل ذکر رعایت ہیں۔ اسٹینڈ الون پاور سسٹم-اس کی ایک مثال سیل فون بیس اسٹیشنوں میں ہے جہاں کوئی گرڈ پاور دستیاب نہیں ہے۔ بیٹری کو شمسی یا ہوا سے چلنے والی توانائی کے ذرائع کے ساتھ ان کی اتار چڑھاؤ والی بجلی کی سطح کی تلافی کے لیے اور جنریٹر کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ ایندھن کو بچانے کے لیے اس کا سب سے زیادہ موثر استعمال کیا جا سکے۔ فیول سیل کی اصطلاحات کی لغت بھی دیکھیں ہائیڈروجن ٹیکنالوجیز بیٹری کی اقسام کی فہرست ریڈوکس الیکٹروڈ مائکروٹوبلر جھلی کے حوالہ جات بیرونی روابط فلو بیٹریوں پر الیکٹروپیڈیا یورینیم ریڈوکس فلو بیٹری پر تحقیق ساؤتھ آسٹریلیائی فلو بیٹری پروجیکٹ ڈی سی اور ونیڈیم ریڈوکس فلو بیٹری (وی آر ایف بی) الیکٹرو کیمسٹری فیول سیل بیٹری کی اقسام کی اے سی خصوصیت۔