vanadiinipohjaiset

Vanadiinipohjaiset tarkoittaa vanadiinia sisältäviä yhdisteitä ja materiaaleja, joiden toiminta perustuu vanadiinin kykyyn esiintyä useissa oksidaatiotiloissa. Näihin kuuluvat vanadiinioksidit kuten V2O5, VO2 ja V2O3 sekä niiden johdannaiset, esimerkiksi bronzit (NaxV2O5). Näiden materiaalien laaja redox-aktiivisuus mahdollistaa monipuoliset sovellukset.

Käyttökohteet: Katalyysissä V2O5 on tunnettu rikkihapon tuotannon katalysaattorina kontaktiprosessissa sekä muissa oksidatiivisissa reaktioissa. Energiavarastoinnissa vanadiinipohjaiset järjestelmät ovat keskeisiä vanadium-redox-flow -akuissa (VRFB), joissa sähköenergia varastoidaan vanadiinin eri oksidaatiotiloissa käytettävien elektrolyyttien avulla. VO2:n ja muiden vanadiinoksidien ominaisuudet kiinnostavat myös älyikkunoiden, lämpötilasäätelyn sekä joidenkin akkukennot- ja superkapasitorisovellusten kehityksessä.

Ominaisuudet ja haasteet: Vanadiinipohjaiset materiaalit tarjoavat laajan redox-reaktiopotentiaalin, hyvän sähkönjohtavuuden tietyissä rakenteissa sekä potentiaalisesti korkean energiatiheyden. Haasteina ovat kemiallinen stabiilisuus, ympäristö- ja taloudelliset kysymykset sekä suurissa mittakaavoissa tapahtuvan käsittelyn turvallisuus ja kierrätys.

Tutkimus: Keskeistä on kehittää kestävät valmistusmenetelmät, parantaa pitkäaikaisen stabiilisuuden hallintaa sekä laajentaa vanadiinipohjaisten materiaalien sovelluksia, mukaan lukien kierrätys- ja kiertotalouteen soveltuvat ratkaisut. Vanadiinipohjaiset tarjoavat monipuolisen alustan sekä katalyyttisiin että energiaratkaisuihin.