基于Comsol的钛锰氧化还原液流电池特性研究
材料科学
2022-09-22 v1
摘要
为研究解离速率、过电位、电流密度和电极电位的分布，提出了钛锰氧化还原液流电池（TMRFB）的仿真模型与设计。在能源稀缺和环境污染的现状下，TMRFB因其高容量和环保特性成为最有前景的新型储能之一。此外，鉴于全钒氧化还原液流电池价格昂贵，锰基液流电池因其成本低、能量密度高而日益受到青睐。本研究表明，Ti4+/Ti3+和Mn3+/Mn2+离子的表面解离速率在膜处较高，而在流速较高的入口处较低；此外，我们的工作揭示，当电极厚度从4.5 mm压缩至3 mm时，过电位降低，而电流密度和电极电位升高。采用COMSOL Multiphysics软件通过有限元方法求解模型方程。由解离速率可得，膜处氧化还原反应所需电位较小，且通过优化电解液流速可提升电池性能。因此，电极压缩提高了导电性与电池性能。
引用
@article{arxiv.2209.09904,
title = {Characteristics of a Titanium Manganese redox flow battery based on Comsol},
author = {Anupam Saha and Shinthia Binte Eskender},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09904},
year = {2022}
}
备注
Published on International Conference on Physics for Sustainable Development and Technology (ICPSDT-2022). arXiv admin note: text overlap with arXiv:2209.09872