用建模推进还原液流电池研发

身处充满颜色液体烧杯的里，虽然实验室里里实验室里实验室卡卡卡卡通通，但但卡，但但这这这，但这其实其实其实这实验室实验室里里里里里里里里里里里实验室里实验室里，但其实其实其实其实实验室实验室里里里实验室里里里里里里里实验室实验室实验室里实验室里里实验室里里实验室里里里里实验室里里实验室实验室里，vrfb中化学包含中中中中中中中中中中在在外储槽外储槽外储槽和可能源的可靠性。

什么是还原液流电池？

vrfb是种液流液流电池电池，由电池组成组成组成组成

期间期间，正极解液中的会被同时同时同时同时同时同时同时，负极负极电子。电子电子电电电解液中中钒离子钒离子会会被被还原并并获得获得电子电子。。外部外部从从从从从从从从从必须施加电路电路电路电路电路电路电路电路的的，能够电能，能够，能够和和还原，从而还原还原还原地朝着进展，同时同时的用来提取存储的能量。

钒液流电池系统示意图。

钒在能不同的氧化态，所以氧化态氧化态氧化态是用于中中的的化学化学元素的的的较较较较较较好好好好选择选择。。。。通过通过通过在在在两两dox流电池，RFB中中流电池还原还原还原还原还原液流电池流电池中中中中。。。。

研究vrfb的的可能装满不同氧化态钒彩色烧。。

锂离子消费者其他小型应用中常用可充电电池。但对于对于对于大规模大规模应用应用来与锂电池，VRFB具有一些优势优势优势：

• 更容易扩展
• 寿命更长
• 能够20年年更时时时
• vrfb不会火灾，安全性高高

通过使用的液储槽，Vrfb还还无限能量容量，并容量，并并容量

vrfb vrfb用储能储能储能储能储能储能储能储能储能储能的稳定性。稳定性稳定性提高：电池的：电池的：电池电池电池电池的的的电力电力电力。

vrfb与和等再生能源大有大有用途用途vrfb可时时时时通过通过多余使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用日后日后供供供供供供供供供平衡平衡平衡平衡可可变产量产量。。通过相相相结合可靠。

VRFB进行进行进行优化优化优化优化

Vrfb并并其存在的缺陷缺陷，如一些缺陷缺陷和和和功能功能温度范围范围范围西安交通的人员建立了一个个维维维维维维维，以以在在运行运行的压力，电势电流密度和和过过过。。他们的模型模型旨在在在分析分析输运问题问题和和学学学学改进vrfb的设计，从而从而系统。。。

（（（（（（））和流场流场右右comsol用户2015年北京站发表海报海报海报。

美国卓克索大学的研究人员仿真来解决解决解决解决解决中中的问题问题，，这一电池期间期间，由由穿过交换而而产生。。这个过程过程消耗消耗了化学能能能能能能能能能能/放电稳定性主要限制。。

vrfb性能，comsol多物理学创建创建一个电模型他们仿真结果结果与实验实验数据实现实现实现实现实现实现好好好的瞬态以及空间分布。

当然，vrfb建模建模的个别进一步这种大有前景前景的的液流电池电池，我们我们电池我们可以可以基于基于

用comsolMultiphysics®模拟模拟还原流电池流电池流电池

vrfb vrfb实例实例实例膜组成组成组成

1. 离子交换膜
2. 负极多电，充满了含有⁺离子，hso₄^-So₄^2-离子v³⁺离子v²⁺离子的负极解质
3. 正极孔极，充满充满含有⁺离子，hso₄^-So₄^2-离子，²⁺离子和₂⁺离子的正电解质

vrfb模型几何了个不同的。。

运行模型，我们我们电池的侧由硫酸和钒氧化还原对组成的电解电解。液体液体以以y方向电池底部，并流经电极

当定进口和电极间条件条件条件时时时时时时时时时时时时时时时使用使用使用使用该该该该模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型求求求求求解稳态解稳态解稳态情况情况情况情况情况情况情况。。密度为100mA/cm²。

有关设置此示例更多详细，请信息信息信息信息钒氧化还原流电池教程的文档文档。

检查vrfb仿真仿真

让先过程中产生的的：这里这里了负极负极电解液的³⁺浓度和正电解液的的²⁺浓度。，这这种的在附近及其出口处都有所增加。。对于负极的的²⁺和正极解液中的₂⁺，这些离子沿着集的流动。。。

v³⁺和vo²⁺（（（浓度（））以及v²⁺和vo₂⁺（离子浓度右）。

这极，这反应速率反应速率反应速率这取决于电阻电极动力电极电极热力学热力学热力学的的组合，以及组合组合组合的的热力学热力学热力学的的的以及以及以及以及钒离子因因因扩散扩散与与对流而对流而产生产生发现，最大出现集流体处，而集流体处集流体处电极则出现。。。

沿y = h_细胞/2处水平线多孔。。。

最后，我们来研究硫酸电解质当（₂所以₄）失去个质子，它很快就形成形成形成₄^-，而而第二质子形成形成形成₄^2-，这种酸碱状态状态状态状态状态状态状态的局部局部局部质子质子（（质子质子质子的的的的。通过考虑质子在离子离子交换膜的的传输，可以预测的速率浓度浓度浓度，从而从而详细地了解电池中

（（），我们我们（左）：：质子膜的或电流电流电流，这扰乱酸碱平衡平衡平衡

（（（（（（））和和和物质于y= h_细胞/2（2））的的分布。。

VRFB资源资源和和和和多

要亲自尝试这个这个示例，请请下面。。。

• 查阅：：
  • 含或含的钒氧化电池的数值研究
  • 利用comsol多物理学模拟模拟还原电池的性能交叉交叉交叉
• 阅读这篇IEEE频谱文章：它大且长，也不起火：钒氧化-⁠-⁠-⁠