Iron redox flow battery
ಐರನ್ ಸಾಲ್ಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ (ಐಎಸ್ಬಿ) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುವ ಐರನ್ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿ (ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿ), ಕಬ್ಬಿಣದ ಉಪ್ಪಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ರೆಡಾಕ್ಸ್-ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ (ಆರ್ಎಫ್ಬಿ) ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರಿದೆ, ಇವು ಸ್ಥಿರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ (ಎಲ್ಐಬಿ) ಪರ್ಯಾಯ ಪರಿಹಾರಗಳಾಗಿವೆ. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯು ಶೇಕಡ 70ರಷ್ಟು ರೌಂಡ್ ಟ್ರಿಪ್ ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಂತಹ ಇತರ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಶೇಖರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಸುಮಾರು 80 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ರೌಂಡ್ ಟ್ರಿಪ್ ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ವಿಜ್ಞಾನ ಸೆಟಪ್ ಮತ್ತು ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಗಳ ಸೆಟಪ್ ಇತರ ರೆಡಾಕ್ಸ್-ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ರಕಾರಗಳಂತೆಯೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಇದು ಎರಡು ಟ್ಯಾಂಕ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಕಬ್ಬಿಣದ (II) ಅಯಾನುಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರತಿ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇವು ಇಂಗಾಲ-ಆಧಾರಿತ ರಂಧ್ರಗಳಿರುವ ಫೆಲ್ಟ್ಗಳು, ಕಾಗದ ಅಥವಾ ಬಟ್ಟೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ಫೆಲ್ಟ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಮತ್ತು ಏಕಸ್ವಾಮ್ಯ ಫಲಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂಗಾಲ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಏಕಸ್ವಾಮ್ಯ ಫಲಕಗಳು ಆಯಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಗ್ರಾಹಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ದ್ವಿಧ್ರುವೀಯ ಫಲಕಗಳು ಪಕ್ಕದ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅರ್ಧ-ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ವಿಭಜಕದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬರೇನ್, ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬರೇನ್ ಅಥವಾ ಪೋರಸ್ ಸೆಪರೇಟರ್ ಆಗಿರಬಹುದು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ವಿಭಜಕದ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರಭೇದಗಳ ವಲಸೆಯಿಂದ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬರೇನ್ನೊಂದಿಗೆ H + ಆಗಿರಬಹುದು, ಆನಯಾನಿಕ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬರೇನ್ನೊಂದಿಗೆ Cl-ಆಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಪೋರಸ್ ಸೆಪರೇಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಎರಡೂ ಆಗಿರಬಹುದು. ಪೊರೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಪ್ರಯೋಜನವು ವಿಭಜಕದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆಯಲ್ಲಿದೆ. ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ವಿಭಜಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಗ್ಗದ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಭೇದಗಳ ಅಡ್ಡಹಾಯುವಿಕೆಯು ವಿಭಜಕಗಳ ರಂಧ್ರಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಪ್ರಭೇದಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ವಿಭಜಕವು ಕಡಿಮೆ ಆಯ್ದವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕದಿಂದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶಕ್ಕೆ ಕಬ್ಬಿಣದ (III) ಅಡ್ಡಹಾಯುವಿಕೆಯು ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕಬ್ಬಿಣದೊಂದಿಗೆ (0) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 5). ಏಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ನಂತರ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯು ಕಬ್ಬಿಣದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಕಬ್ಬಿಣವು (II) ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 1) ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕೆ (III) ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣವು (II) ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕೆ (0) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 2). ನಂತರದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಲೇಪನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಬ್ಬಿಣವು (0) ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಲೇಪಿತ ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು (0) ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು (II) ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಬ್ಬಿಣವು (III) ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣವಾಗಿ (II) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯ ನಾಮಮಾತ್ರದ ಜೀವಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 1.21 ವಿ. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾಯ್ಟ್ನ ಬಣ್ಣವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಬ್ಬಿಣದ (III) ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಕಂದು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದ (II) ಕ್ಲೋರೈಡ್ ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಡ್ಡಪರಿಣಾಮಗಳು ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಅಡ್ಡಪರಿಣಾಮಗಳು ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಂತೆ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲೀಯ ಕಬ್ಬಿಣದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಗಾಳಿಯ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಗಾಳಿಯ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಯಲು (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 4) ತಗ್ಗಿಸುವ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜಡ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ). ಗಾಳಿಯ ಉತ್ಕರ್ಷಣಃ 4Fe2 + (aq) + O2 + 4H + → 4Fe3 + (aq) + 2H2O (4) ಇದಲ್ಲದೆ, ಫೆ3 + ವಿಭಜಕದ ಮೂಲಕ ವಲಸೆ ಹೋಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಲೇಪಿತವಾದ ಫೆ0ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಫೆ2 + ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಮೈಕ್ರೊಪೊರಸ್ ಸೆಪರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಈ ವಲಸೆಯು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 5). ಕ್ರಾಸ್ಒವರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಃ Fe3 + (aq) + Fe0 (s) ¥2Fe2 + (aq) (5) ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಾಸ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ (HER) ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು Fe2 +/Fe3 + ಮತ್ತು Fe2 +/Fe0 ನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಾದ H + ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 7) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕಬ್ಬಿಣವು (II) ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 6) ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಎಚ್. ಇ. ಆರ್. ಪಿ. ಎಚ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಕಡಿಮೆ pH ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, H + ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಾರ್ಶ್ವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗದಲ್ಲಿ pH ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. pH ≤4 ನಲ್ಲಿ, ಕರಗದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜಕದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಕೂಲಂಬಿಕ್ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಜೀವಕೋಶದ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶಃ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ Fe2 + (aq) → Fe3 + (aq) + e−E0 = + 0.77V (6) HER: H + + e−1⁄2H2 (g) E0 = 0.00V (7) ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕೆ ಆಸ್ಕೋರ್ಬಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಸನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆಸ್ಕೋರ್ಬಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಳಿ pH ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಶೇಖರಣೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಸುಮಾರು 3 ರ pH ನೊಂದಿಗೆ 60 °C ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರಿಂದ 97.9% ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು pH ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯು 3.5 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ pH ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ (III) ಲವಣವು pH> 3.5ರಲ್ಲಿ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಕರಗದ Fe (OH) 3 ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ತುಕ್ಕು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ pH ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ pH ಮೌಲ್ಯಗಳಿಂದ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ತಾಪಮಾನ ಹ್ರುಸ್ಕಾ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಧ್ರುವೀಕರಣದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಾಸ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ~ 60 °C ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವು ಕಬ್ಬಿಣದ ಶೇಖರಣೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (~ 5 °ಸಿ) ಸಹ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲದು, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಮೂಲ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಕಬ್ಬಿಣದ (II) ಲವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. SO42-ಅಥವಾ Cl-ಗಳು ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರತಿ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿವೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ (II) ಸಲ್ಫೇಟ್ಗಿಂತ ವಾಹಕತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಕಬ್ಬಿಣದ (II) ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆದ್ಯತೆಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ, ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಎನ್ಎಚ್4ಸಿಎಲ್, (ಎನ್ಎಚ್4) 2ಎಸ್ಒ4, ಕೆಸಿಎಲ್, ಎನ್ಎ2ಎಸ್ಒ4 ಮತ್ತು ಎನ್ಎಸಿಎಲ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪೂರಕ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿವೆ. ತುಕ್ಕು ಮಳೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಯಿತು. ಕಬ್ಬಿಣದ ಉಪ್ಪನ್ನು ಲಿಗಂಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಫೆ (ಒಹೆಚ್) 3 ರ ಮಳೆಯನ್ನು ತಡೆಯಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಲಿಗಂಡ್ಗಳು ಕಬ್ಬಿಣದ ಉಪ್ಪನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೆಂದರೆ ಸಿಟ್ರೇಟ್, ಡಿಎಂಎಸ್ಒ, ಗ್ಲಿಸರಾಲ್, ಮ್ಯಾಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ, ಮ್ಯಾಲೋನಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಕ್ಸಿಲಿಟಾಲ್. ಬಫರ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಸ್ಕೋರ್ಬಿಕ್ ಆಮ್ಲ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ pH ಅನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಕ್ರಿಯ ತಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, H + ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಾಗಿ ಈ ತಾಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಾಸ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅತಿಯಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಕಾಸದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಬೇರೆ ಲೋಹದ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್) ಸಹ-ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಇದು HER ಅನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಶೇಖರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಮರುಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವರೊಂದಿಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿನ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಜಲಜನಕದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅಧ್ಯಾಯವನ್ನು ನೋಡಿ), ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು HER ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಚ್ಇಆರ್ನ ಪ್ರತಿ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ರಾಸಾಯನಿಕ ದ್ರಾವಣಗಳು ಟ್ರಿಕಲ್-ಬೆಡ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಇನ್-ಟ್ಯಾಂಕ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಫೆರಿಕ್ ಅಯಾನು ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಕಬ್ಬಿಣದ ಇಂಧನ ಕೋಶವನ್ನು ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವುದು. ಇದು ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ಆರೋಗ್ಯದ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳಿ ತರಬಹುದು. ಟ್ರಿಕಲ್-ಬೆಡ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಒಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ಯಾಕ್ಡ್ ಬೆಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಉದಾ. ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನ್). ಈ ರೀತಿಯ ಮರು ಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ ಯಿಂದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಮೇಲ್ಭಾಗದಿಂದ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಹಾಸಿಗೆಯೊಳಗೆ ಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಕೆಳಗಿನಿಂದ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರು-ಹಂತದ-ಗಡಿಯಲ್ಲಿ (ವೇಗವರ್ಧಕ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ) ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕಬ್ಬಿಣ (III) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಡುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಕಬ್ಬಿಣ (II) ಮತ್ತು H + ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ರಿಕಲ್-ಬೆಡ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅನಿಲವನ್ನು ನಂತರ ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಗೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ಯಾಂಕಿನೊಳಗಿನ ಮರುಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಬ್ಬಿಣ (III) ಮತ್ತು H2ಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು IRFBಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಟ್ಯಾಂಕ್ನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದೊಳಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕದಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಟ್ಯಾಂಕ್ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಳಗೆ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಒಂದು ಭಾವನೆಯನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಭಾಗವು ವೇಗವರ್ಧಕ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ). ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ, ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಫೀಲ್ ಮೂಲಕ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪದರಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಮೂರು-ಹಂತದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ (ವೇಗವರ್ಧಕ, H2, Fe3 +) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು H + ಮತ್ತು Fe2 + ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಆಯ್ಕೆಯು ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಕಬ್ಬಿಣದ ಇಂಧನ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವುದು. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ ಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಮರು ಸಮತೋಲನ ಇಂಧನ ಕೋಶ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗಕ್ಕೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ ಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪದರದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲೀಯ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ (H +) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ಲಾಟಿನಂ, ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್). ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಫೆ3 + ಅನ್ನು ಫೆ2 + ಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 8). ಸಮತೋಲನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಃ 2 ಫೆ3 + (ಎಕ್ಯೂ) + 1⁄2 ಎಚ್2 (ಜಿ) → 2 ಫೆ2 + (ಎಕ್ಯೂ) + ಎಚ್ + (8) ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ರೆಡಾಕ್ಸ್-ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಯಿ ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದು ಸುಡುವಂಥದ್ದಲ್ಲ. ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಘಟಕಗಳು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದವು ಮತ್ತು ಹೇರಳವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಎರಡೂ ಅರ್ಧ-ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಒಂದೇ ಜಾತಿಯ ಕರಗುವ ಲವಣಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಫೆ0, ಫೆ2 +, ಫೆ3 +). ಇದರರ್ಥ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಅನಗತ್ಯ ಮೆಂಬ್ರೇನ್ ಕ್ರಾಸ್ಒವರ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಟ್ರಿಕಲ್-ಬೆಡ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅಥವಾ ಇಂಧನ ಕೋಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮರು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಕಬ್ಬಿಣದ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಗ್ಗದ ದರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಉಕ್ಕಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯು ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. [5] ಬ್ಯಾಟರಿ ದಕ್ಷತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಗಳಿಂದಲೂ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿಧಗಳು (ಉದಾ. ವನಾಡಿಯಮ್-ರೆಡಾಕ್ಸ್-ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು (ವಿಆರ್ಎಫ್ಬಿ) ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಗಳಲ್ಲಿರುವ ವಿಷಕಾರಿ ವನಾಡಿಯಮ್ ಪೆಂಟಾಕ್ಸೈಡ್ (ವಿ2ಒ5) 40 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಘಟಕಗಳ ಬೆಲೆ ಕಡಿಮೆ (2 $/ಕೆಜಿ ಕಬ್ಬಿಣ) ಮತ್ತು ಹೇರಳವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಭಾಗಗಳು (ಉದಾ. ಮೆಂಬ್ರೇನ್, ಬೈಪೋಲಾರ್ ಪ್ಲೇಟ್, ಏಕಸ್ವಾಮ್ಯದ ಪ್ಲೇಟ್, ಫ್ರೇಮ್ಗಳು, ಗ್ಯಾಸ್ಕೆಟ್ಗಳು, ಪಂಪ್ಗಳು) ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ ಮತ್ತು ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಸಂಬಂಧಿತ ವೆಚ್ಚಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ~ 1000 ಚಕ್ರಗಳ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿ 10.000 ಚಕ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ> 20 ವರ್ಷಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಆಧರಿಸಿರುವ ಇತರ ಆರ್ಎಫ್ಬಿಗಳಂತೆಯೇ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕೇವಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿಲ್ಲ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ವಿಆರ್ಎಫ್ಬಿ). ಬದಲಿಗೆ, ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದೊಳಗಿನ ಲೇಪನ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇತರ ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಗಳಂತೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೂಲಂಬಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪಿಹೆಚ್ ಹೆಚ್ಚಳವು ಕರಗದ ಎಫ್ಇ (ಒಹೆಚ್) 3 (ತುಕ್ಕು) ಮಳೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಸ್ಕರಿಸದಿದ್ದರೆ ಜೀವಕೋಶದ ಸಾವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮರು ಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಆರೋಗ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತರಬಹುದು. ಆರ್ಎಫ್ಬಿ ಅಲ್ಲದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪಂಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕವಾಟಗಳಂತಹ ಸಹಾಯಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳಿಗೆ ನಿಯಮಿತವಾದ ನಿರ್ವಹಣಾ ಚಕ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳಿಂದ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೌರ, ಗಾಳಿ, ನೀರು) ಕಡಿಮೆ ಬೇಡಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೇಡಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಯನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಧನ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಂದ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. ಇಎಸ್ಎಸ್ ಇಂಕ್ ಒಂದು ಅಮೇರಿಕನ್ ಕಂಪನಿಯಾಗಿದ್ದು, ಐಆರ್ಎಫ್ಬಿಗಳನ್ನು 20.000 ಸೈಕಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ, 4 ರಿಂದ 12 ಗಂಟೆಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ, 600 ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ವರೆಗಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು 50 ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ಮತ್ತು 90 ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ನಡುವೆ ಐಚ್ಛಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವೋಲ್ಟ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಜಿಎಂಬಿಎಚ್ ಯುರೋಪಿಯನ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮನ್ ಮೂಲದ ಕಂಪನಿಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಎಕರೆಗೆ 5 x 50 ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ 9.4 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಅಥವಾ 234 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡಬಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಶೇಕಡಾ 70ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, 20 ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಯಾಕ್ರಮೆಂಟೊ ಮುನಿಸಿಪಲ್ ಯುಟಿಲಿಟಿ ಡಿಸ್ಟ್ರಿಕ್ಟ್ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 2022 ರಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು. 1981ರಲ್ಲಿ ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪಿ. ಎಚ್ ಪರಿಣಾಮದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿತು. ಈ ಗುಂಪು ಮುಂದಿನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿತು. 1979ರಲ್ಲಿ, ಥಾಲರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಅಲ್. ಕ್ರೋಮಿಯಂ-ಕಬ್ಬಿಣದ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣ-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶವನ್ನು ಮರು ಸಮತೋಲನ ಕೋಶವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು, ಇದನ್ನು ಸ್ಟಾಲ್ನೇಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಕಬ್ಬಿಣ-ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಾಗಿ 1983ರಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡರು. ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಇಂಧನ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಹೋಯಿತು. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗಿನಿಂದಲೂ ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಪೆಟೆಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಗಟ್ಟಿಯಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಸ್ಲರ್ರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸಲಾಯಿತು (ಉದಾ. MWCNT). ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪುಗಳು ಎಚ್. ಇ. ಆರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿವಿಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದವು. [8] ನೋವಾಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ವಿವಿಧ ಪೋಷಕ ಲವಣಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಯಿತು (ಉದಾ. 2021 ರಲ್ಲಿ ಕೆ +, ಸಿಎಸ್ +, ಎಂಜಿ 2 +, ಎಎಲ್ 3 +) ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯ ಲೋಹಗಳು, ಕ್ಯು, ಟಿಎಲ್, ಪಿಡಿ ಮತ್ತು ಸಿಡಿ ಭರವಸೆಯ ಲೋಹಗಳಾಗಿವೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕೆ ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ, ಕಬ್ಬಿಣದ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಜೀವಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ವಿಭಿನ್ನ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಲಿಗಂಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ, [ಫೆ (ಸಿಎನ್) 6] 3-/ [ಫೆ (ಸಿಎನ್) 6] 4-ಮತ್ತು [ಫೆ (ಟಿಇಒಎ) ಒಹೆಚ್] −/[ಫೆ (ಟಿಇಒಎ) ಒಹೆಚ್] 2-ನೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಕಲೀನ್ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು 1.2 ವಿ ನಿಂದ 1.34 ವಿ ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು. ವಿವಿಧ ಮರು ಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನೋವಾಕ್ ಇತ್ಯಾದಿ. ಅಲ್. ಐ. ಆರ್. ಎಫ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ಇಂಧನ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ ಮರು ಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಜೋಡಿಸುವುದನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರೇರಣೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. ದತ್ತಾಂಶ ಉಲ್ಲೇಖಗಳ ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು