优秀论文推荐||运行参数对全钒液流电池离子跨膜迁移的影响

运行参数对全钒液流电池离子跨膜迁移的影响

李明华¹，王保国²，范永生³

(1)山东科技大学 电气与自动化工程学院

(2)清华大学 化学工程系

(3)北京低碳清洁能源研究院

摘要：全钒液流电池(all-vanadium redox flow battery，VRFB)是特别适用于大规模储能的二次电池，但在实际应用过程中存在着正负极间不同价态的钒离子、硫酸根离子、氢离子和水的迁移现象。这会引起电解液中各种离子摩尔数的变化、电池容量的衰减和正负极间电解液体积差值的变化。因此，运行一段时间就要打开正负极间设置的联通管阀门混合电解液。针对正负极间电解液中各种离子的摩尔数变化情况建立VRFB的动态模型，分析流量、电流和充电状态(state of charge，SOC)范围等运行参数对正极或负极钒离子总摩尔数、硫酸根离子和氢离子总摩尔数变化的影响。如果 SOC 的运行范围合适，正负极间钒离子总摩尔数差值就会较小。所建模型与仿真结果将为运行过程中VRFB电解液组分的预测和调节提供有效的依据。

关键词：全钒液流电池；动态模型；离子迁移；充电状态范围

DOI: 10.3969/j.issn.1002-087X.2022.03.018

基金项目

山东科技大学引进人才科研启动基金项(2015RCJJ072)

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