Nøglefaktorer, der påvirker den interne strømning af flowbatterier-ⅱ

2.Study på elektrolytviskositet

Elektrolyt er det vigtigste materiale iFlowbatteri. Under strømningsprocessen inde i batteriet er elektrolytens viskositet tæt knyttet til masseoverførselsprocessen, trykfald osv.

Xu opsummerede det skiftende mønster af Elektrolyt Viskositet under opladning og afladning. En to-dimensionel massetransport og elektrokemisk model af VRFB blev også etableret, hvilket tog hensyn til påvirkningen af ​​SOC-relateret elektrolytviskositet. Denne model bruges til at undersøge nøglefaktorer, såsom fordelingen af ​​vanadiumionkoncentration, overpotential og lokal strømtæthed i en enkelt alt-vanadium redox flow batteri. Resultaterne viser, at resultaterne af denne model er et højere trykfald (især i den positive halvcelle), sammenlignet med resultaterne af den konstante elektrolytviskositetsmodel, og især i det positive halvcelle) viser en stejlere overpotential fordeling og lokaliseringsstrømmetæthed i elektrodet.

Wang studerede elektrolytkoncentrationen af ​​jern-kromstrømbatterier. Ved systematisk at studere de fysiske og kemiske egenskaber, elektrokemiske egenskaber, flowegenskaber og ladning og udladningsadfærd for fecl₂, CRCL₃ og HCI i forskellige koncentrationer, blev den optimale elektrolytkoncentration til jernkromstrømbatterier opnået. Forskningsresultaterne viser, at viskositeten af ​​elektrolytten øges med stigningen i fecl₂, CRCL₃ og HCL -koncentration. Ved 1M fecl₂, 1M CRCL₃ og 3M HCI (optimal elektrolytkoncentration) når batterieffektiviteten 81,5% ved en strømtæthed på 120 mA · cm -².

Jiang studerede virkningen af ​​Vanadium-elektrolytviskositet på masseoverførselsprocessen i all-vanadium redox flow batterier, og designet to forskellige semi-empiriske viskositetsforudsigelsesligninger for at forudsige virkningerne af tilsætningsstoffer (methylsulfonsyre, polyacrylsyre) under forskellige tilstande på viskositeten af ​​vanadiumelektrolyt. Forskningsresultaterne viser, at stigningen i viskositeten af ​​elektrolytten direkte påvirker faldet i masseoverførselskoefficient og således fører til et fald i batteriets ydeevne. På samme tid er de to forskellige semi-empiriske forudsigelsesligninger, der er designet, i god overensstemmelse med de eksperimentelle resultater. Dette arbejde giver visse hjælp til forskningen på elektrolytter af store flowbatterier.

Gundlapalli studerede effekten af ​​serpentin flowfeltkanalstørrelse på flowdynamikken og elektrokemiske egenskaber ved alle-vanadium redox flow batterier. Fluiddynamikundersøgelser blev udført under anvendelse af vand- og vanadiumelektrolytter. Otte variationer af kanaldimensioner i serpentinstrømningsfeltet blev undersøgt for celler med aktive områder på 400 cm² og 900 cm². En elektrolytcirkulationsmodel blev udviklet og valideret med vand- og elektrolytcirkulationsdata for at forudsige trykfald og strømningsfordeling i batteriet. Ifølge forskningsresultater er batterier med større aktive områder mere følsomme over for kanalstørrelse og tryktab, effekttæthed, energitæthed og energieffektivitet forbedres markant. Brugen af ​​serpentinstrømningsfelter med bredere kanaler og tyndere ribben anbefales stærkt, da det hjælper med at reducere trykfaldet uden at kompromittere elektrokemisk ydeevne. Ved den samme volumetriske strømningshastighed var trykfaldet målt i celler under anvendelse af elektrolytstrøm 2,5-3 gange højere end den målte i celler under anvendelse af vand. Det er værd at bemærke, at trykfaldet på grund af elektrolytens høje viskositet er for højt. Højtryksfaldet stiller højere krav på batteriets forseglingsydelse.