A Transient Vanadium Flow Battery Model Incorporating Vanadium Crossover and Water Transport through the Membrane

渡线 流动电池 电解质 等温过程 热力学 扩散 化学 机械 瞬态(计算机编程) 材料科学 电极 无机化学 物理 计算机科学 物理化学 人工智能 操作系统
作者
Kevin W. Knehr,Ertan Ağar,Christopher R. Dennison,Arvind R. Kalidindi,Emin C. Kumbur
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:159 (9): A1446-A1459 被引量:362
标识
DOI:10.1149/2.017209jes
摘要

This paper presents a 2-D transient, isothermal model of a vanadium redox flow battery that can predict the species crossover and related capacity loss during operation. The model incorporates the species transport across the membrane due to convection, diffusion, and migration, and accounts for the transfer of water between the half-cells to capture the change in electrolyte volume. The model also accounts for the side reactions and associated changes in species concentration in each half-cell due to vanadium crossover. A set of boundary conditions based on the conservations of flux and current are incorporated at the electrolyte|membrane interfaces to account for the steep gradients in concentration and potential at these interfaces. In addition, the present model further improves upon the accuracy of existing models by incorporating a more complete version of the Nernst equation, which enables accurate prediction of the cell potential without the use of a fitting voltage. A direct comparison of the model predictions with experimental data shows that the model accurately predicts the measured voltage of a single charge/discharge cycle with an average error of 1.83%, and estimates the capacity loss of a 45 cycle experiment with an average error of 4.2%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
吃饱就睡发布了新的文献求助10
1秒前
代婵发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
y蓓蓓发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Ivy发布了新的文献求助10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
cccccc完成签到,获得积分10
2秒前
chi1发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
欣慰煎蛋应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
心静听炊烟完成签到 ,获得积分10
2秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
牛牛完成签到,获得积分10
2秒前
婷儿完成签到,获得积分10
3秒前
不倦应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
zzzkkkxxx应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
zzzkkkxxx应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
不倦应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
zhovy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
liyihua发布了新的文献求助30
3秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
不倦应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
tanzbd完成签到 ,获得积分10
3秒前
充电宝应助cc采纳,获得10
3秒前
柏林寒冬应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5316202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4458692
关于积分的说明 13871829
捐赠科研通 4348587
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2388260
邀请新用户注册赠送积分活动 1382364
关于科研通互助平台的介绍 1351755