全钒液流电池传质及电流分布

摘要：

为了解决大规模蓄能全钒液流电池中传质不均衡而导致电池寿命缩短的问题,本文建立了一个三维数值模型研究全钒液流电池中的传质规律.模型耦合了Nernst-Planck方程、Butler-Volmer方程、Nernst方程、质子交换膜中的传质方程等.模型模拟了全钒液流电池中不同价态钒离子的分布规律,以及电解质电流密度和电解质电势分布规律.研究发现:在放电过程中,沿电解液流动方向,反应物的离子浓度逐渐减少,生成物的离子浓度逐渐增加;电解质电流密度在膜表面达到最大,向两侧的集流体方向逐渐降低;沿电解液流动方向和阴极指向阳极方向,电解质电势逐渐降低.结果表明:集流体附近电化学反应更剧烈,质子在Nation膜中的传递主要是依靠电渗作用和浓差作用.

关键词：全钒液流电池、钒离子、电流密度、电势

所属期刊栏目：38

分类号：TM911.4

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省科技厅项目;辽宁省科技厅项目

在线出版日期：2017-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：568-574