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摘要
在全钒液流电池电堆的实际运行中，并联供液的不同电极间可能会出现流量不均的问题，长期运行可能会造成电堆内部局部供液不足，不仅对电堆整体性能直接造成影响，还会加剧有害副反应(析氧反应、析氢反应、碳腐蚀反应等)，进而导致阻塞加重、内阻增大。为了定量研究局部供液不足条件下液流电池电堆的表现，本工作建立全钒液流电池电堆模型，针对恒流充放电的运行工况进行了二维稳态仿真，着重研究了局部供液不足对电位以及副反应的影响。结果表明电堆中一片或几片电极的流量降低虽然对电堆整体电压影响较小，但会引发电极内部出现电流和离子浓度的局部急剧变化以及超高的电位梯度，使电位严重偏离正常值，不但降低主反应分布的均匀性而且加剧电极表面副反应的进行，对电池的安全、高效运行造成威胁。由于副反应的速率同时受电极材料性质的影响，本文旨在以一种具有代表性的工况得出定性的结论，为电堆设计和检测提供指导。
- 出版日期2022
- 单位上海交通大学
