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学科主题物理化学
全钒液流储能电池数学模型的研究
尤东江
2000-12-31
导师张华民
专业化学工程
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要全钒液流储能电池是具有广阔应用前景的储能技术,本文主要依托数学模型的研究手段,研究影响全钒液流储能电池性能的主要因素,为推进电池性能的优化、关键材料的改进提供指导。 对全钒液流储能电池的关键材料做了物理性质以及电化学性质的表征,得到关键材料的物性参数为数学模型提供了模型参数。对全钒液流储能单电池做了800小时的寿命试验,结果表明电池容量的衰减是由于负极电解液中的钒离子和水透过离子交换膜不断向正极迁移导致的;离子交换容量的下降导致膜面电阻的增加,是电池电压效率降低的原因。 利用计算流体力学方法,建立了流通型多孔电极的理论模型,得到无量纲方程,通过数值计算,讨论了对流与扩散传质、电解液电导、电极表面传质系数等对电极反应特性的影响规律;建立了全钒液流储能电池的二维全电池模型,将动态模型简化为稳态模型进行数值求解,获得电池过电位与电流密度的分布,模型分析了充放电电流密度、电解液的充电状态以及电极的特性对电池性能的影响;基于1kW全钒液流储能电池组的实验数据,建立了液流储能电池组等效电路模型,得到了电池组自放电电流以及漏电电流的分布变化规律。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/115053
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
尤东江. 全钒液流储能电池数学模型的研究[D]. 中国科学院研究生院,2000.
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