Factores clave que afectan el flujo interno de las baterías de flujo-ⅴ

Desarrollo de materiales de marco de electrodos y flujo

Para desarrollar un alto rendimientoPilas de batería de flujoy mejorar el proceso de transferencia de masa dentro de la batería, una gran cantidad de trabajadores han realizado investigaciones de materiales basadas en el diseño de campo de flujo.

Tsushima desarrolló un modelo bidimensional para optimizar la estructura del electrodo utilizada en las baterías de flujo redox de todos los anádicos con campos de flujo interdigitados. El proceso de optimización se realiza considerando las propiedades geométricas de los canales y las propiedades físicas de los electrodos (diámetro de fibra, grosor y porosidad de electrodos). El estudio encontró que un diámetro de fibra de 2.4 µm, un espesor del electrodo de 900 µm y una porosidad de electrodo de 0.89 son las mejores soluciones para mejorar el rendimiento de la batería. Al mismo tiempo, se concluyó que el espaciado del canal de distribución se optimizó aún más para ser de 0,62 mm para mejorar el flujo de electrolitos en el electrodo. En comparación con los electrodos tradicionales, el voltaje de la todasbatería de vanadioEquipado con electrodos optimizados aumentó en 0.1V.

Sun propuso que el material utilizado para preparar el marco guía podría ser reemplazado por materiales porosos, y se usó una estructura de batería mejorada para establecer un modelo tridimensional de estado estable para evaluar el rendimiento de la batería. Se encontró que el uso de canales de flujo poroso puede reducir efectivamente la barrera para la transferencia de iones, mejorar el contacto entre el electrolito y la membrana, y mejorar la uniformidad de la distribución de corriente, reduciendo así la polarización de concentración.

NAM informó un marco de flujo compuesto de fluoroelastómero/fibra de vidrio paraVRFB. Para preparar compuestos de fluororubber/fibra de vidrio, se estudió un método efectivo de tratamiento de superficie de tela de fibra de vidrio basado en el tratamiento de llama y el agente de acoplamiento de silano. Los materiales compuestos se prepararon variando el número de capas de tela de fibra de vidrio y presión de curado. Los resultados muestran que la resistencia a la tracción del compuesto de fibra de fluorado/vidrio preparado con 8 capas de tela de fibra de vidrio bajo una presión de curado de 20 mPa es de 118MPa. El marco de flujo tiene una buena resistencia al ácido y propiedades de sellado.

Este artículo resume los principales factores de influencia del proceso de flujo delbatería de flujo, principalmente, incluyendo diseño y optimización del campo de flujo, viscosidad de electrolitos, relación de compresión de electrodos, etc. y señaló que a través de un diseño y materiales razonables, el electrolito se puede promover para distribuirse uniformemente en el electrodo poroso y el proceso de transferencia de masa se puede fortalecer. , reduciendo la pérdida de polarización.