Belangrijke factoren die de interne stroom van stroombatterijen beïnvloeden-ⅱ

2. Studie op elektrolytviscositeit

Elektrolyt is het belangrijkste materiaal van destroombatterij. Tijdens het stroomproces in de batterij is de viscositeit van de elektrolyt nauw verwant aan het massaoverdrachtsproces, drukval, enz.

Xu vatte het veranderende patroon van elektrolyt viscositeit tijdens het opladen en ontladen. Er werd ook een tweedimensionaal massatransport en elektrochemisch model van VRFB vastgesteld, wat rekening hield met de invloed van SOC-gerelateerde elektrolytviscositeit. Dit model wordt gebruikt om sleutelfactoren te bestuderen, zoals de verdeling van vanadiumionconcentratie, overpotentiële en lokale stroomdichtheid in een enkele allervanadium redox flow batterij. De resultaten laten zien dat vergeleken met de resultaten van het constante viscositeitsmodel van elektrolyt, de resultaten van dit model een hogere drukval vertonen (vooral in de positieve halve cel), een steilere overpotentiële verdeling en lokalisatiestroomdichtheid in de elektrode.comParison van modelleringsresultaten laat zien dat rekening wordt gehouden voor sociaal-rendement voor SOCOLYT-viscositeit voor meerdere simulaties en meer actuele schattingen van VRFB-pompspompverliezen.

Wang bestudeerde de elektrolytconcentratie van batterijen van ijzer-chromiumstroom. Door systematisch de fysische en chemische eigenschappen te bestuderen, elektrochemische eigenschappen, stroomkenmerken en lading- en ontladingsgedrag van FeCL₂, CRCL₃ en HCL in verschillende concentraties, werd de optimale elektrolytconcentratie voor ijzerchromiumstroombatterijen verkregen. De onderzoeksresultaten tonen aan dat de viscositeit van de elektrolyt toeneemt met de toename van de FeCL₂-, CRCL₃- en HCL -concentratie. Bij 1M Fecl₂, 1M CRCL₃ en 3M HCl (optimale elektrolytconcentratie) bereikt de batterijefficiëntie 81,5% bij een stroomdichtheid van 120 mA · cm-².

Jiang bestudeerde de impact van vanadium-elektrolytviscositeit op het massaoverdrachtsproces in All-vanadium redox flowbatterijenen ontworpen twee verschillende semi-empirische viscositeitsvoorspellingsvergelijkingen om de effecten van additieven (methylsulfonzuur, polyacrylzuur) te voorspellen onder verschillende omstandigheden op de viscositeit van vanadiumelektrolyt. De onderzoeksresultaten tonen aan dat de toename van de viscositeit van de elektrolyt direct de afname van de massaoverdrachtscoëfficiënt beïnvloedt en dus leidt tot een afname van de batterijprestaties. Tegelijkertijd zijn de twee verschillende semi-empirische voorspellingsvergelijkingen die zijn ontworpen goed overeengekomen met de experimentele resultaten. Dit werk biedt bepaalde hulp voor het onderzoek naar elektrolyten van grootschalige stroombatterijen.

Gundlapalli bestudeerde het effect van serpentine flow-veldkanaalgrootte op de stroomdynamiek en elektrochemische kenmerken van alle-vanadium redox flowbatterijen. Studies voor vloeistofdynamiek werden uitgevoerd met behulp van water- en vanadiumelektrolyten. Acht variaties van kanaalafmetingen in het serpentijnstroomveld werden bestudeerd voor cellen met actieve gebieden van 400 cm² en 900 cm². Een elektrolytcirculatiemodel werd ontwikkeld en gevalideerd met water- en elektrolytcirculatiegegevens om drukval en stroomverdeling in de batterij te voorspellen. Volgens onderzoeksresultaten zijn batterijen met grotere actieve gebieden gevoeliger voor kanaalgrootte en drukverlies, vermogensdichtheid, energiedichtheid en energie -efficiëntie aanzienlijk verbeterd. Het gebruik van serpentijnstroomvelden met bredere kanalen en dunnere ribben wordt sterk aanbevolen, omdat het de drukval helpt te verminderen zonder elektrochemische prestaties in gevaar te brengen. Bij dezelfde volumetrische stroomsnelheid was de drukval gemeten in cellen met behulp van elektrolytstroom 2,5-3 keer hoger dan die gemeten in cellen met behulp van water. Het is vermeldenswaard dat vanwege de hoge viscositeit van de elektrolyt de drukval te hoog is. De hogedruk druppel stelt hogere vereisten aan de afdichtingsprestaties van de batterij.