提升全钒液流电池系统效率的集成流道设计研究

本研究通过实验证明，在钒液流电池（VFB）双极板（BPP）中压印流道可显著降低77%压力损失，系统效率提升1%。创新性提出平行主流向的流道设计，为工业应用提供高效解决方案。

　　

亮点

通过实验对比四种叉指式流道（FFs）与基准流穿设计（BM），发现集成流道的单/双极板能显著优化性能。

材料与方法

采用迭代法（模拟-设计-生产-测量-评估），在实验室尺度对比不同流道。基准为无流道的标准流穿设计，确保变量唯一性。

结果与讨论

基准BM与图3所示流道对比显示：流道虽未提升电化学性能（电荷转移/对流阻力不变，欧姆损耗微增），但通过1 mm²截面积、1 mm深度的等距流道（肋段结构），实现了电解液均匀分布和短路径穿透电极。

结论

流道设计使钒液流电池（VFB）压力降最高减少77%，系统效率提升1%。平行主流向的流道最具应用潜力，为工业转化奠定基础。