基于截面重构的液流电池内部多组分输运强化

有机液流电池以其低廉的价格和优异的电化学性能受到广泛关注。本文以醌-铁有机液流电池体系为研究对象,建立了多孔电极内部多组分输运模型,并搭建实验台验证了其可靠性。基于传统的蛇形流道,本文研究了流道截面形状对多孔电极内部多组分输运过程和电池性能的影响机理。结果表明,与传统矩形截面流道相比,在相同操作条件下半圆形的截面流道消耗更低的充电电压并且具有更高的放电电压。相较传统矩形截面流道,具有半圆形截面流道的电极均匀性因子最多提高了7.4%。且在电极四分之三切面处,半圆形截面流道电极的反应物浓度比传统电极高10.8%,大幅增强了活性离子的输运。半圆形的流道截面的提出,有利于基于有机液流电池大规模储能技术的发展。