液流电池支路电流研究进展
全钒液流电池电极研究进展
全钒液流电池电极研究进展苏秀丽;杨霖霖;周禹;林友斌;余姝媛【摘要】本文介绍了钒液流电池电极材料的研究现状.详细介绍了电极种类、电极材料的改性途径、改性效果,并对电极的老化机制进行了分析.全钒液流电池(VFB)电极材料改性的方法主要包括增加电极催化活性和增大电极电化学反应面积两种方式.通过对电极进行热处理、酸处理,可以改变电极表面结构,提高电极催化活性,从而提高电极反应可逆性.通过在电极表面生长碳纳米管或者负载石墨烯、氧化铱等而制备的复合电极材料,以及采用天然废弃物制备的多孔碳电极,可以达到同时提高电极表面催化活性和增大电极电化学反应面积的效果.还可以通过制备电极和双极板复合一体化电极,降低电池的接触电阻,减小电池极化.而电极的化学降解及电化学降解对于电极的寿命会产生影响,而且对电池负极的影响比正极更加明显.最后,总结了VFB电极材料的现状并展望了未来研究发展的方向.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2019(008)001【总页数】10页(P65-74)【关键词】全钒液流电池;储能;电极材料;石墨毡【作者】苏秀丽;杨霖霖;周禹;林友斌;余姝媛【作者单位】上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070【正文语种】中文【中图分类】TK02全钒液流电池（VFB）作为大型电化学储能技术，自问世以来，在可再生能源发电领域备受关注[1-4]。
将储能技术应用于可再生能源发电，可有效解决再生能源发电存在的间歇性和并网困难等问题。
全钒液流电池采用水系电解液，因此表现出优越的安全性[5]，而且正负极之间也不存在元素的交叉污染[6]。
全钒液流电池的循环寿命高达10000次以上，其使用寿命不低于10年[7]。
液流电池的发展过程及研究现状
液流电池的发展过程及研究现状液流电池是一种新兴的电池技术，其发展经历了多年的研究和改进。
液流电池的研究现状表明，它在能量储存和可再生能源领域有着广阔的应用前景。
液流电池最早可以追溯到上世纪60年代，当时科学家们开始研究可再生能源的储存方式。
最初的液流电池使用了一种双液体系统，通过两种电解液中的离子交换来产生电流。
然而，这种双液体系统存在一些问题，比如能量密度低、寿命短等，限制了液流电池的发展。
随着科学技术的进步，液流电池迎来了新的突破。
研究人员开始探索使用纳米材料和离子液体来改进液流电池的性能。
纳米材料可以提高电池的能量密度和储存容量，使其更加高效和可靠。
离子液体则可以提高电池的化学稳定性和循环寿命，延长电池的使用寿命。
液流电池的研究重点主要集中在提高电池的能量密度、循环寿命和安全性方面。
研究人员正在探索新的电解液和电极材料，以提高电池的储能效率和循环寿命。
同时，他们还在研究如何解决液流电池在高温和低温环境下的性能衰减问题，以确保电池在各种环境条件下都能稳定工作。
液流电池的发展还面临一些挑战和难题。
例如，目前液流电池的成本较高，限制了其在商业应用中的推广和应用。
此外，电解液的浓度和纯度对电池性能的影响也需要进一步研究。
为了克服这些问题，研究人员需要进一步改进电池的结构和材料，降低成本，并提高电池的性能。
总的来说，液流电池作为一种新型的能量储存技术，具有广阔的应用前景。
当前的研究主要集中在提高电池的能量密度、循环寿命和安全性等方面。
虽然还存在一些挑战和难题，但相信随着科技的不断进步，液流电池将会在未来成为能源储存领域的重要技术之一。
液流储能电池系统支路电流的建模与仿真分析
第31卷第27期中国电机工程学报V ol.31 No.27 Sep.25, 20112011年9月25日Proceedings of the CSEE ©2011 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1 文章编号：0258-8013 (2011) 27-0001-07 中图分类号：TM 911 文献标志码：A 学科分类号：470⋅40液流储能电池系统支路电流的建模与仿真分析李蓓，郭剑波，陈继忠，惠东(中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192)Modelling and Simulating of Shunt Current in Redox Flow BatteryLI Bei, GUO Jianbo, CHEN Jizhong, HUI Dong(China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China)ABSTRACT: Shunt current loss of vanadium redox flow battery (VRB) was researched and analyzed. The equivalent circuit of shunt current was modelling, and the value and distribution of shunt current were obtained by simulation; and then the shunt current influence on the external characteristics of VRB was analyzed. Based on the classic battery model and controlled unit, the VRB model including shunt current factor was established. From the simulation, the influence on battery system external characteristics became obvious with the large-scale application of VRB. To reduce the loss of shunt current can improve the efficiency of VRB and be useful to keep the consistency of voltage of battery internal modules. Study on shunt current of large scale VRB system has very practical significance, especially for project pre-planning and its operation and maintenance.KEY WORDS: vanadium redox flow battery; shunt current; battery characteristics; simulation; battery modeling摘要：对全钒液流电池所特有的支路电流损耗进行理论分析和研究，建立支路电流等效电路模型，通过仿真计算对支路电流进行量化分析，并得出支路电流的分布规律及其对全钒液流电池外特性的影响。
液流储能电池技术研究进展
化 学 进展
PROGRESS IN CHEMISTRY
Vol. 21 No. 11 Nov. , 2009
液流储能电池技术研究进展
张华民1* 张 宇2 刘宗浩1 王晓丽2
( 1. 中国科学院大连化学物理研究所 大连 116023; 2. 大连融科储能技术发展有限公司 大连 116025)
4 Zinc bromine battery 4. 1 Principles and characteristics of zinc bromine
battery 4. 2 Progress and trend of zinc bromine battery 5 Other redox flow batteries 5. 1 Fe Cr redox flow battery 5. 2 Vanadium polyhalid redox flow battery 5. 3 New lead acid and zinc nickel redox flow batteries 5. 4 Mn V redox flow battery 5. 5 Ce V redox flow battery 5. 6 All chromium redox flow battery 5. 7 All ruthenium redox flow battery 5. 8 Actinide redox flow battery
电能是一种使用方便的清洁能源, 在社会生产 和生活中占有极其重要的地位。预计到 2030 年, 电 能消耗占人类各种能 源消耗量的比例由 30% 提高 到 50% 。长期以来世界各国电力系统遵循 着一种 大电网、大机组的建设模式, 按照集中输配电模式运 行。随着电力需求量的日益增加, 电力供需矛盾凸 显, 电能利用效率低、电网可靠性、灵活性差的问题 越来越受关注。同时, 我国以燃煤为主的发电方式 又造成了严重的环境污染。
关于液流电池国内外的典型研究成果
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液流储能电池在电网运行中的效率分析
液流储能电池在电网运行中的效率分析摘要：近年来，随着工业和居民需求的增加，能源问题引起了世界的关注，配电网是供电的重要节点，鉴于人民和工业的繁荣，在不同用户之间配电的稳定性和安全性显得尤为重要。
为了适应绿色发展新时代的需要，节约用电成本，液流储能电池的应用已成为一种发展趋势。
作为一种高效的储能技术，它在电力，太阳能和风能等一系列可再生能源中具有广泛的应用，这是智能配电网基础。
关键词：电网；液流储能电池；运行效率在全球能源环境中，储能设备变得非常重要，能源转化为可再生和替代能源。
作为可再生能源，太阳能和风能是主要的间歇性问题。
适合和灵活的能源储存至关重要。
随着可再生能源发电的快速增长和智能电网的出现，高效储能设备的广泛应用已成为电力可持续发展的重要途径。
一、关于液流电池的概述1.优势。
液流电池储能技术是一种更大、更高效的新型电化学储能技术，主要用于将反应成本转化为能量储存，通常先转化为化学能，再转化为电能。
与其他储能技术相比，液流电池具有以下优点:(1)系统设计灵活，输出功率容量独立，不影响工作。
（2）电池的能效相对较高，可达75%以上。
（3）电池寿命长，使用寿命长，稳定性高，在实际使用中安全可靠。
（4）自我保护功能具有很强，可以在不影响其特性的情况下连续放电。
当整个控制系统关闭时，没有放电，运行中的自保护功能较弱。
它完全可以自由选择位置，日常工作不会干扰人们的环境，一旦出现问题，维护简单，不消耗多余的劳动力，节省维护成本，同时运行成本低，电网经济起着重要作用，高安全系数，没有爆炸和着火，具有广阔前景。
2.技术原理。
常见电池与普通固体作为电极，但液流电池则完全不同，通常是由于活性物质的反应，电解质溶液存在于电池内外。
这可以显著改善对普通电池规模的响应。
内部正负极和离子膜是分离的，电极表面在充电和放电过程中变化，电池堆尺寸决定电流，大小电解液决定容量。
如果想增加电池的容量，你可以增加电解质或增加其浓度。
液流电池 发展现状及未来趋势分析
国内企业
包括宁德时代、比亚迪、中电联储能等公司 在内的一批国内企业也在液流电池领域进行 了布局和研发，推出了一些具有自主知识产 权的液流电池产品。其中，宁德时代在液流 电池领域的技术实力和市场份额均较为突出 。
03
液流电池未来趋势分析
液流电池市场预测
市场规模持续扩大
随着可再生能源和电动汽车市场的快速发展 ，液流电池市场规模预计将持续扩大。
液流电池市场规模与增长
当前全球液流电池市场规模约为数十 亿美元，预计未来市场规模将持续增 长。
VS
中国作为全球最大的储能市场之一， 液流电池市场规模也在不断扩大，未 来有望实现快速增长。
液流电池主要企业及产品
国外企业
包括Vionx Energy、ElectraTherm、 Sumitomo等公司在内的多家企业均已推出 液流电池产品，并已在市场上得到一定应用 。
案例四：液流电池在智能电网中的应用与示范
总结词
智能电网是未来电力系统的发展方向，液流电池在智能 电网中具有广泛的应用前景。例如，通过将液流电池与 智能电网相结合，可以实现分布式能源的储存与利用， 提高电力系统的稳定性与可靠性。
详细描述
智能电网是一种基于信息技术和传感器技术的电力系统 ，可以实现电力的高效、安全、可靠传输和分配。液流 电池作为一种高效的储能技术，可以与智能电网相结合 ，实现分布式能源的储存与利用。例如，通过在智能电 网中加入液流电池储能系统，可以在电力需求高峰期时 释放储存的电能，从而保障电力系统的稳定性与可靠性 。
05
液流电池案例分析
案例一：大规模储能电站建设与运营
总结词
大规模储能电站是液流电池应用的重要领域之一，主要用于 平衡电力系统、调峰调频等。目前，多个大规模液流电池储 能电站已经建成并投入运营，例如中国张北储能电站等。
铁-铬液流电池电解液研究进展
铁-铬液流电池电解液研究进展
李晓蒙;项俊帆
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2024(48)2
【摘要】铁-铬氧化还原液流电池是一种低成本、长寿命、适用于大规模长时储能的电化学储能技术。
其电解液反应活性物质为Fe^(2+)/Fe^(3+)和
Cr^(2+)/Cr^(3+)电对,通常采用盐酸作为支持电解质。
电解液作为反应物质的载体,是整个储能系统的容量单元和重要组成部分,电解液的性能决定了储能系统运行的寿命、稳定性以及成本。
从铁-铬液流电池电解液的理化性能研究与优化、析氢的缓解技术和容量恢复技术等方面对铁-铬液流电池电解液的研究进展进行了概括和总结,并对后续研究方向进行了思考和展望。
【总页数】5页(P206-210)
【作者】李晓蒙;项俊帆
【作者单位】北京和瑞储能科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM911
【相关文献】
1.日本铁铬氧化还原液流电池的研究进展：Ⅰ.电池研制进展
2.铁铬液流电池技术的研究进展
3.铁铬液流电池关键材料研究进展
4.全钒氧化还原液流电池电解液的研究进展
5.铁铬液流电解液中三价铬的测定方法
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液流电池技术的研究
液流电池技术的研究液流电池技术的研究一直以来都备受关注，其在能源领域的应用前景广阔。
本文将从液流电池技术的基本原理、最新研究进展以及未来发展方向等方面展开探讨。
1. 液流电池技术的基本原理液流电池是一种利用液体电解质储能的电池技术，其具有可以独立调节能量和功率的优势。
液流电池由正负极两个电极和介质电解液组成，通过电解液中的化学反应来释放能量。
在充电时，液流电池将电能转化为化学能储存起来，而在放电时，则将化学能转化回电能。
这种灵活性使得液流电池可以在不同应用场景下灵活运用，比如储能系统、电动汽车等领域。
2. 液流电池技术的研究现状近年来，液流电池技术得到了广泛关注并取得了一系列重要突破。
研究人员通过改进电解质配方、优化电极结构等措施，提高了液流电池的能量密度和循环寿命，使其在商业化应用中更具竞争力。
同时，一些新型电解液的研究也为液流电池的性能提升提供了新思路。
除此之外，一些新型液流电池的设计理念，如双流体电池、有机液流电池等，也得到了积极探索。
3. 液流电池技术的未来发展方向未来，液流电池技术将面临更多挑战和机遇。
首先，需要加大对电解质稳定性和循环寿命的研究，以提高液流电池的可靠性和安全性。
其次，开发高效、廉价的电极材料也是当前研究的重点之一，这将有助于降低液流电池的成本并提高能量密度。
此外，结合液流电池与其他储能技术，如固态电池、超级电容等，将有助于构建更加完善的能源存储系统。
4. 结语液流电池技术作为一种新兴的能源储存技术，具有诸多优势和潜力。
通过持续的研究和创新，相信液流电池技术将在未来得到更广泛的应用，并为推动清洁能源领域的发展做出重要贡献。
我们期待着液流电池技术的不断突破和进步，为人类社会的可持续发展贡献力量。
全钒液流电池电解液的研究进展
全钒液流电池电解液的研究进展黄子石【摘要】为探索钒电池电解液的研究发展,文章通过对比研究,对全钒液流电池电解液的制备方法、电解液的组成和添加剂对电解液的稳定性、电化学活性的影响等方面进行分析,较为全面阐述了当前钒电池电解液研究的方向和取得的进展,指明了钒电池电解液的研究方向.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】4页(P23-26)【关键词】钒电池;电解液;添加剂;综述【作者】黄子石【作者单位】湖南有色金属控股集团有限公司,湖南长沙410015【正文语种】中文【中图分类】TF111.52风能、太阳能等可再生清洁能源在本世纪以来已得到长足发展，但由于这些能源具有不连续、不稳定等特性，于并网利用方面存在诸多不便，储能技术即为解决此问题而成为一种技术发展方向。
全钒氧化还原液流电池（以下简称钒电池）因具有储能容量可灵活配置、功率可调节、充放电次数超长、操作维护简单且绿色环保等优点而倍受关注，在储能领域得以逐步商业化［1～3］。
钒电池工作原理为将具有高低价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中。
当电池进行充、放电时，正负极电解液在电极表面分别发生氧化和还原反应，实现电池的充放电［4］。
电解液是钒电池电能的载体，其性能直接影响着钒电池的储电能力，钒离子浓度越高，比能量越大［5］。
电解液的发展方向为高浓度、高稳定性、高电化学活性。
本文主要研究了钒电池电解液的制备方法、成分组成，及添加剂对电解液的稳定性、电化学活性的影响，并指明了电解液的发展方向。
1 电解液的制备SKYLLAS-KAZACOS等［6］最早采用VOSO4直接溶解于H2SO4溶液的方式制备V（Ⅳ）电解液，该方法的缺点是VOSO4 成本较高，VOSO4 的溶解度低，从而导致电解液钒浓度较低，系统的能量密度也随之降低。
目前，钒电池电解液的制备方法主要有化学合成法和电解合成法。
1.1 化学合成法化学合成法主要通过将不易溶于水的钒高价氧化物还原为溶解度高的低价态钒离子，原料为石煤中提取的V2O5，先将V2O5在H2SO4或氨基磺酸中溶解活化，然后用还原剂使V（Ⅴ）还原为V（Ⅳ），得到VOSO4溶液［7］。
全钒液流电池电解液研究进展
全钒液流电池电解液研究进展杨洋;刘纳;韦延宏;李爱魁【摘要】全钒液流电池主要由电堆、电解液及管路系统三个部分组成.电解液作为电能存储场所,其浓度和体积决定了电池容量的大小,电解液的稳定性和温度适应性也决定了电池的使用寿命和使用范围.主要从全钒液流电池电解液的制备、分析方法和性能优化及稳定性等方面对钒电解液的研究进展进行了概括和总结,并针对电解液现存的一些问题提出了思考,展望了电解液研究的发展方向.%All vanadium redox flow battery is mainly composed of three parts: electrode, channel and electrolyte. As the electrode active material, the size of the battery capacity, electrolyte stability, temperature adaptability, the battery life and use range were determined by the concentration and volume of the electrolyte. The research progress of vanadium electrolyte was summarized and it was mainly summarized from the preparation, analysis method, performance optimization and stability of vanadium liquid electrolyte. And some problems were put forward for the existing problems of electrolyte, and the development direction of electrolyte research was prospected.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)004【总页数】4页(P706-709)【关键词】全钒液流电池;电解液;分析;优化;稳定性【作者】杨洋;刘纳;韦延宏;李爱魁【作者单位】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉 430074;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉 430074;贵州万峰电力股份有限公司,贵州兴义 562400;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TM911全钒液流电池技术是大规模储能式智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。
液流电池储能技术研究现状与展望
液流电池储能技术研究现状与展望贾志军;宋士强;王保国【摘要】液流电池技术利用流动的电解液作为电化学储能介质,适合于进行大容量电能与化学能的转化与储存.液流电池通常具有寿命长、效率高等技术特征,在平滑风能、太阳能等可再生能源发电出力以及微型电网、智能电网建设等方面有着广阔的应用前景.本文论述了液流电池的研究与开发现状,概述了目前逐渐具备工程实施能力的全钒液流电池体系,分析了液流电池新体系的研究开发状况,指明了它们各自需要进行技术突破的重要问题,最后展望了金属/空气液流电池的技术优势与未来发展前景.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2012(001)001【总页数】8页(P50-57)【关键词】规模储能;液流电池;可再生能源;氧化还原电对【作者】贾志军;宋士强;王保国【作者单位】清华大学化学工程系,北京100084;清华大学化学工程系,北京100084;清华大学化学工程系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】O646.21随着全球经济发展和化石燃料的大量消耗，能源供给和消耗矛盾日益突出。
能源安全与环境保护问题逐渐成为全社会关注的焦点，若解决不好，将成为国家战略安全的隐患和制约经济社会持续发展的瓶颈[1-5]。
开发可再生能源是我国能源可持续发展的重要组成部分。
可再生能源的利用不仅能够优化能源结构，增强能源供给能力，还能够减少化石燃料燃烧造成的环境污染问题。
太阳能、风能等可再生能源清洁、无污染，取之不尽用之不竭，具有广阔的应用前景和市场潜力。
但是，太阳能、风能的波动性、间歇性和分散性的特点严重制约可再生能源市场的发展。
开发安全高效的储能技术，是解决可再生能源发电非稳态特性的重要手段，是推进风能、太阳能等可再生能源技术大规模应用，保障国家能源资源安全的关键环节。
液流电池技术是一种新型的大规模高效电化学储能（电）技术，通过反应活性物质的价态变化实现电能与化学能相互转换与能量存储。
在液流电池中，活性物质储存于电解液中，具有流动性，可以实现电化学反应场所（电极）与储能活性物质在空间上的分离，电池功率与容量设计相对独立，适合大规模蓄电储能需求[1]。
液流电池项目可行性研究报告
液流电池项目可行性研究报告研究背景液流电池是未来可持续发展的关键技术之一，由于其高效、可重复使用和可扩展性等优势而备受关注。
因此，我们对液流电池项目的可行性进行了深入研究。
研究目的本研究的目的是评估液流电池项目的商业可行性，包括市场需求、技术可行性和财务可行性。
研究方法我们采用市场调研、技术分析和财务模型分析相结合的方法，对液流电池项目进行了研究。
市场调研我们通过对市场需求的调查和分析，发现液流电池在能源存储市场具有广阔的应用前景。
特别是在新能源汽车、储能系统和可再生能源领域有着广泛的应用。
技术分析液流电池作为一种新的电池技术，有着许多优势，如可重复使用、高效、可扩展等。
但是，在技术研发和成本控制等方面还存在着一些挑战。
财务模型分析我们利用财务模型对液流电池项目进行了分析，考虑了投资、成本、收入等因素。
通过对投资回报率、净现值、内部收益率等指标的计算，得出了液流电池项目的财务可行性结论。
研究结论本研究评估了液流电池项目的商业可行性，主要结论如下：- 液流电池具有广阔的市场应用前景；- 液流电池技术上还存在一些挑战，需要在技术研发和成本控制等方面做出努力；- 液流电池项目在财务上可行，具备投资价值。
建议建议液流电池项目团队进一步加强技术研发，降低成本，提高市场占有率，不断提升项目的商业可行性和投资回报率。
参考文献- Wang, B., Luo, Q. & Li, B. (2017). Recent progress on redox flow battery research and development. Applied Energy, 209, 357-374.- Soloveichik, G. L. (2015). Flow batteries: Current status and trends. Chemical Reviews, 115(20), 11533-11558.。
关于钒电池中支路电流(shunt current)的计算
对于 目前常见 的双极堆式钒电池组 ，电池 内部具有公共 的电解液通道 ，这样 电解液经总 管和支路进入各个电池 ， 使不同电池间具有离子通道 。又由于电池 串联 ，电池间有 电子通道 。 当电子通道与离子通道构成闭台回路时 ，支路 中的电解液就作为导体 ，有 电流通过 。这种电
ｏ Ｂ ｐ ｌｒ ｌ ｅＣ ｌ ，． ｌｃ ｏｈ ｍ． ｏ ．１ ８ ， ３ ３： ８ －９ ． ｆ ｉｏａ ａ ｅ ｓＪ Ｅｅｔ ｃ ｅ Ｓ ｃ， ９ ６ １ ３（）４ ５４ ２ Ｐ ｔ ｌ ｒ
［］Ｌａ ｅ ｃ ７ ｗｒｎ ｅ Ｈ．Ｔ ａｌｒ ｈ ｌ ，Ａｌｅｔ Ｈ．Ｚ ｎ ｎ ｒ ａ ，Ｅ ｅ ｔ ｌｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｓｄ ｒｔ ｎ ｅ ｂｒ ｉｕ ｅ ｎ ｍ ｌｃｒ ｙｅ ｍａ ａ ｅ ｎ ｃ ｎ ｉｅ ａ ｏ ｓ ｏ ｉ
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中国 ・ 成都 ２０ 年 １ 月 第二 中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会 ０７ １ 届
关于钒 电池中支路电流 （ ｈ ｎ ｕ ｒ ｎ ｓｕ ｔ ｃ ｒ ｅ ｔ）的计算
陈晖 ，刘建 国 。 ，严川伟 。
（ １沈 阳 中科 普 能科技 有 限公 司 ，沈 阳 １ ０１ １０６地址 ：沈阳市文 萃路 源自 号 ， 邮 ２２９ ５
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中国 ・ 成都 ２Ｏ 年 ｎ 月 第二届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会 ０７
电液进出口管路的对称性，Ｒｉ Ｒ。，Ｒ ｉ Ｒ ｏ。令 ： ｔ ｔ ｍ ＝ ｍ ＝ ｎ
计算结果见表 １ ，表 ２ 。
液流电池研究进展
第11卷 第3期2005年8月电化学E LECTROCHE M I STRYVol .11 No .3Aug .2005文章编号:100623471(2005)0320237207收稿日期:2005202229,修订日期:2005205213 3通讯联系人,Tel:(862592)22185905,E mail:qfdong@x mu .edu .cn973项目(2002CB211800),国家自然科学基金(20373058),福建省科技项目(2003H044)资助液流电池研究进展董全峰31,张华民2,金明钢1,郑明森1,詹亚丁1,孙世刚1,林祖赓1(1.厦门大学化学系,厦门大学宝龙电池研究所,固体表面物理化学国家重点实验室,福建厦门361005;2.中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心,辽宁大连116023)摘要: 和通常熟悉的以固体或气体材料作电极的化学电源不同,液流电池的活性物质是流动着的电解质溶液,是一种可实现规模化储能的电化学装置.本文简要综述液流电池的发展历史及其研究现状,瞻望发展前景,并提出它存在的主要问题.关键词: 液流电池;氧化还原电对;电解质溶液;离子交换膜中图分类号: O 646;T M911 文献标识码: A资源和环境将是最终制约人类社会发展的决定因素.为了整个社会的可持续发展,充分开发和利用可再生能源已成为十分迫切的要求,而与之配套的具有一定规模的电化学储能装置则是实现可再生能源发电的重要途径.到目前为止,人们已提出和开发了多种储能技术,主要可分为物理储能和化学储能两大类.物理储能主要包括扬水储能和压缩空气储能.这两种储能系统虽然具有规模大、能量转换效率高、循环寿命长和运行费用低的优点,但需要特殊的地理条件和场地,建设的局限性较大,且一次性投资费用也较高.化学储能,主要包括各种蓄电池和电解水制氢2储氢2燃料电池发电.由于大规模储氢目前尚难以实现,且燃料电池价格高,能量循环转换净效率低,故这种燃料电池用于规模储能也不现实.蓄电池中的锂离子电池、钠硫熔融电池、铬镍电池及超级电容器等也不适于用作大规模的蓄电技术.纵观不同类型的化学蓄电池,液流电池将会以其自身的显著特点而成为规模蓄电的最佳选择.液流电池从提出到现在已有30余年的历史,其发展过程不像某些化学电源(如锂离子电池)那样,在一个时期内集中了大批的研究者而迅速地成长起来,这与整个社会的需求和人们的认识息息相关.如今,随着可再生能源的不断应用,大规模高效蓄能技术的研究开发会成为国际上能源领域的热点.在强大的社会发展需求和巨大的潜在市场的推动下,大规模、高效率、长寿命、低成本、无污染的液流蓄电池将迎来一个蓬勃发展的新时期.本文简要综述液流电池的研究概况,提出了目前还需深入研究的一些问题,并展望其今后可能的发展前景.1 研究液流电池的意义作为一种较大型蓄电设施,液流电池的储能规模介于电网和各种便携式电池之间,正好可填补大型电网和小型电池间的空白.因而在很多领域可发挥其独特的作用.如液流电池可实现区域供电,在一个独立的地域空间自行配备稳定供电设施并离网运行;液流电池也可用于电网调峰.电网的用电负荷,在白昼是一个用电高“峰”,在夜间则是一个用电低“谷”.“谷”期的负荷甚至不及“峰”期的一半.在电力紧张时,“峰”期须拉闸限电,影响正常的生产和生活.而在“谷”期,电站则要降低发电机的功率.降低发电机的功率,对于水力发电和火力发电而言,在一定程度上可以做到,但这等于闲置了很大规模的发电机组,使得发电的成本增高.核电站适宜恒定功率运行,很难调低发电机的功率,因此更需加强电网的“峰谷”调节功能;液流电池还可用作重要军事设施的应急电源和重要部门非常时期的备用电站.现代战争某种意义上讲是数字化、信息化战争,军事基地和指挥部门等不能有须臾断电,因此应急备用电源是军事设施必要的装备之一.目前使用的柴油机发电,噪音大、红外辐射强,不利于隐蔽.常规潜艇所用铅酸电池的比能量低限制了潜行航程,充放电循环寿命短降低了潜艇的作战能力.目前,国际工业发达国家均将大规模高效蓄电技术的研究作为其政府高科技研究计划的主要内容之一[1].例如日本的“新阳光计划”、美国的“DOE项目计划”及欧盟的“框架计划”都将储能技术作为研究重点.英国、日本及美国等国家已经建造了MW级示范演示系统.如, 2001年I nnogy公司美国一空军基地建造了一座PS B蓄电系统,规模达120MW h/12MW,2004年投入使用,在非常时期可为该空军基地提供24h的电能.2 液流电池及其特点2.1 液流电池及其基本结构液流电池(Fl ow Redox Cell)或称氧化还原液流蓄电系统,最早由美国航空航天局(NAS A)资助设计[2],1974年由Thaller L.H.[3]公开发表并申请了专利[4].与通常蓄电池的活性物质被包容在固态阳极或阴极之内不同,液流电池的活性物质以液态形式存在,既是电极活性材料又是电解质溶液.它可溶解于分装在两大储液罐的溶液中,各由一个泵使溶液流经液流电池,在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原和氧化反应.图1是其单元电堆装置示意图,它分别由两个具有不同电极电位的液体电对作正、负极,该单电池可通过双极板串联成“电堆”,形成不同规模的蓄电装置,这种电池没有固态反应,不发生电极物质结构形态的改变.与其它常规蓄电池相比,具有明显的优势.2.2 液流电池的特点液流蓄电系统的功率取决于电池的面积和堆的节数,储能容量则取决于储液罐的容积,两者可单独设计.因而,设计的灵活性大,易于模块组合,受设置场地限制小,蓄电规模易于调节[5～7].各单池的反应物流体相同,容易保证电堆的一致性和均匀性,并可通过某几个单池来监测整个系统的充放电状态.也可以利用连接含有不同单电池数的电池组段构成分立的负载,以提供不同的输出电压.当负载变化或放电深度增加时,可用附加电池维持图1 液流电池单元电堆装置示意图Fig.1 The sche me of a fl ow redox cell恒定的输出电压,并利用“再平衡电池”连续校正阳极区和阴极区因物流不平衡引起的轻微副反应.理论上讲,液流化学蓄电系统的寿命长,可靠性高,无污染排放和噪音,建设周期短,运行和维持费较低,是一种高效的大规模储存电能装置[8～13].3 液流电池中的电对液流电池较早提出的有Ti/Fe[14,15]、Cr/ Fe[16～18]及Zn/Fe[19]等体系,比较成熟的是多硫化钠/溴[20](PS B)和全钒[21～23](VRB)体系,近年又有V/Ce[24]、钒氯化物/多卤化物[25]、全铬和Mn3+/Mn2+半电池[26]以及其它新体系的研究[27,28].其中Cr/Fe和Ti/Fe体系的应用主要受制于负极Cr3+/Cr2+的动力学特征和Ti(III)的氧化沉淀.而由铬与EDT A络合组成的全铬体系,其正极电对的反应速率慢且受到副反应的干扰;又如高电位电对的Ce(III)/Ce(I V)体系,因在H2S O4支持电解液中易形成复合离子[29],导致离子扩散阻力增大和电对可逆性下降;钒氯化物/多卤化物体系的活性离子也是复合离子,同样存在与Ce电对类似的问题;Mn3+/Mn2+电对的电位比Ce3+/ Ce4+更高,易受析氧副反应影响,当其H2S O4溶液浓度略高时即产生沉淀,且反应动力学迟缓.为解决上述问题,需深入研究配位化学和支持电解质在液流蓄电系统中相关电对的动力学特征,抑制电解质溶液沉淀和析氧/析氢副反应,提高溶液浓度和离子扩散系数,进而从根本上提高液流电池的性能.液流电池的两个电极由不同电位的两个液流电对组成,充电时,在离子交换膜的一侧,其高电位电对的活性物质于电池的正极从低价态氧化成高・832・ 电 化 学2005年价态.另一侧,低电位电对的活性物质在电池的负极由高价态还原成低价态.放电时,以上两过程反向进行.例如,对多硫化钠/溴电堆液流蓄电体系,其正极区电解液为溴化钠,负极区电解液为多硫化钠.充、放电时正、负电极各发生如下反应:正极:B r 2+2Na++2e-discharge charge2Na B r (1)负极: (x +1)Na 2S xdischarge charge2Na++x Na 2S x +1+2e-(2)x =1～4,此一单电池的开路电压为1.54～1.61V.全钒氧化还原液流电池正极电对为VO2+/VO2+,负极电对为V2+/V 3+.其充放电时,电极反应分别如下:正极:VO2++H 2O -e-discharge chargeVO 2++2H+(3)负极:V3++e discharge chargeV2+(4)相应的开路电压约1.6V.液流电池的充放电特征和普通电池并无显著不同,图2是Ce /V 电池和全钒电池在全充全放情况下的充放电曲线.迄今为止,可成功用于液流电池体系的电对并不多,探索新电对,构建新体系是一项很有意义且充满希望的工作.一般来讲,一个理想电对应具有:溶解度大、化学性质稳定、电极反应可逆性高、无析氧/析氢副反应、电对间的电位差大等特点.此外,非水体系也是一个值得深入研究的新领域.4 离子交换隔膜离子交换膜[30～33]是液流电池的重要组成部分,要求具备高离子选择性、高离子传导率及良好的化学稳定性[34].常见的离子交换膜主要有两类,即Nafi on 膜和聚烯烃类膜.Nafi on 膜价格昂贵,而且大多数离子在膜内渗透严重,易造成膜的堵塞.聚烯烃类离子膜化学稳定性欠佳,影响系统使用寿命.对此,制备性能优良的新型离子交换膜是目前研究中的一个热点问题.针对不同的液流电池体系,一些研究者分别合图2 Ce /V 和全钒电池在全充全放下的充放电曲线Fig .2 Charge 2discharge curves of the Ce /V and all 2V redox fl owbattery at 100%DODcurrent density:80mA /m 2,s oluti on volu me:300mL ,fl ow rate:25mL /m in成了含磺酸基[35,36]、羧基、季铵基等杂环联苯聚芳醚等一系列膜材料[37,38].为了提高膜的亲水性,通常采用共聚方法,即在聚合物主链中同时引入磺酸基或羧基,或采用含季铵基的离子膜和含磺酸基或羧基的离子膜复合等方法,以期在提高离子选择性的同时提高离子传导率.研究中还同时应用现代分析技术对合成的离子交换膜进行表征,包括膜的离子传导率、离子在膜内的扩散系数和膜的离子迁移数等的测定,研究离子交换膜材料的主链结构和离子基团种类(磺酸基、羧基、季铵基等)、数量、分布以及离子交换膜的微观结构等对膜的选择性、离子传导性的影响[39,40].表面处理和修饰可以改变膜的性能[41～43],例如,可利用辐射接枝等方法作膜的表面改性,或以多元胺等作交联剂使膜内聚合物适当交联,目的是提高膜的强度及其抗腐蚀性能,从而提高膜的使用寿命[44];又如,应用接枝技术在现有膜材料上引入不同的功能基团,以提高膜的亲水性、获得大小适中的膜孔、降低水及相关离子的透过率,从而提高膜的离子传导率[45].离子在膜内的传递速率是衡量膜性能的重要指标,研究物质在离子交换膜内的传递机理将为提高离子传导率提供可靠依据.深入认识并建立离子在交换膜内的传递模型,研究在系统运行条件下物质与阳/阴离子交换膜内离子基团的相互作用,以及物质在膜内传递的动力学具有十分重要意义.・932・第3期 董全峰等:液流电池研究进展图3 Ce(III)/Ce(I V)离子的存在形式随电解质溶液S O42-浓度的变化关系Fig.3 Variati on of the comp lex i ons of Ce(III)/Ce(I V)with concentrati on of S O42-in electr olyte s oluti on5 电解质溶液及体系反应动力学5.1 高浓度、高稳定性电解质溶液电解质溶液是液流电池的核心,它是一个多价态体系,实现着能量的储存和释放.既需要高浓度的电解质溶液以实现电池的高比能量,又要求它有高稳定性.然而,至今有关多价态、高浓度电解质溶液体系的研究却很有限.物理化学中现有的电解质溶液基本规律都是建立在无限稀薄溶液基础上的.电解质溶液的浓度不同,其离子存在形式可能有很大不同(如图3所示),当电解质溶液的浓度高至一定程度后即会引起电解质溶液的水解、缔合或沉淀析出等问题.因此,对于液流电池要求的高浓度、多价态的电解质溶液及其稳定化机制亟需进行深入的研究、探索如何提高其溶液浓度的途径、了解长期充放电循环运行过程中高浓电解质溶液的变化规律,由此等等仍是一项艰巨的任务.5.2 液流电池的反应动力学液流蓄电系统中的电极过程动力学研究是提高电池系统比功率和能量转换效率的重要基础.至今,即使是比较成熟的全钒液流电池,其倍率放电性能仍然较差[46],这可从图4V(V)/V(I V)电对于不同电流密度下的电位曲线看到.由于液流电池是一个比较复杂的体系,活性物质存在多种价态,虽然一些研究已从不同侧面考察了电对的电化学过程[47,48],但仍缺乏系统性的工作.图4 V(V)/V(I V)电对在5mol/L H2S O4溶液中玻碳电极上不同电流密度下的电位曲线Fig.4 Chr onopotenti ogra m s for the V(V)/V(I V)reacti on atvari ous current densities in5mol/L H2S O4s oluti on on aglassy carbon electr ode5.3 系统性能衰减问题液流电池电堆一般由多节单电池串联或并联组合而成,其性能衰减与系统运行时构成单电池的正、负电极,离子交换膜,双极板以及整个电堆构件的衰减直接相关[49].况且,其在长期运行过程中,系统的腐蚀、副反应乃至离子在膜中的渗透等都会引起电池运行效率的衰退.比如,Na+或H+离子在膜中通常是以水合离子的形式传导,渗透压差势将导致离子交换膜两侧离子的反向渗透,随着充、放电循环次数的增加,其正、负区极溶液的浓度乃・42・ 电 化 学2005年至体积均会发生变化,加之活性物质的浓度逐渐降低,最终必然影响液流蓄电系统的能量效率和使用寿命.所以,有关电池运行过程的系统研究包括电极、双极板的化学和电化学腐蚀,膜的降解、结构变化,膜性能的衰减[50],催化剂的失效机制,及其活性再生,不同价态及不同形态离子间的化学平衡以及离子反向渗透对电解质溶液稳定性的影响规律的探索等.此外,电堆关键部件的材料改性及化学稳定性以及体系的综合动力学稳定条件的建立也是液流电池中的基础问题.6 结 语液流电池显然不同于通常使用的固体材料电极或气体电极,其活性物质是流动的电解质溶液,它的一个最显著特点是规模化蓄电,在广泛利用可再生能源的呼声高涨形势下,可以预见,液流电池将迎来一个快速发展的时期.但目前,液流电池普遍应用的条件尚不具备,对许多问题尚需进行深入的研究,诸如高浓度、多价态电解质的溶液化学及其稳定化机制问题,电对在溶液中氧化还原机理问题,集催化、集流、导电等于一体的“一体化”电极问题,系统的稳定性问题等.有些研究一开始就和系统的集成特点结合起来,并突破前人固有概念,如最近报道了一种无膜液流电池[51],其中使两个氧化还原电对的流体可同时流过一个狭缝区域,无需隔膜而实现发电.这种体系如能扩展到具有一定规模的液流蓄电系统,液流电池可能会取得惊人的发展和突破.参考文献(R efe rence s):[1] Business Communicati ons Company,I rge andAdvanced Battery Technol ogy and Markets[E B/OL].htt p:///chinese/bc24077_large_battery_t oc.ht m l[2] Thaller L H,N ice A W.Fluid battery p r om ises econom2ical st orage[J].Power Engineering,1981,85(2):56～58.[3] Thaller L H.Electrically Rechargeable Redox Fl o wCells[C].San Francisco,US A:S AE Prep rints,749142,1974.924.[4] Thaller L H.Electrically rechargeable redox fl 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Ｊｕｎ ２０１２
万方数据
电池工业
杜涛，等：液流电池支路电流研究进展
鼢・，一ｔ国舭修Ｌ秀耐ｃ似ｔ一轳
流，使上述两电阻的电压相同，此时连通通道间的支 路电流可以完全消除。 上述通过保护电流消除支路电流的方法已在 Ｃｄ—Ｎｉ电池网路和电解电池中进行了证实，并进一步 扩展ＩＯ个单电池串联组成的１５ Ｖ锌一溴电池电堆，
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ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ
ｏｒ
ｌａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｈｕｎｔ ｖｉｅｗｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．
Ｌｉｒａｉｔｅｄ Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ
Ｃｏｒｎｐａｎｙ ｏＪ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
ｃａｕｓｅｓ
ｏｆ ｓｈｕｎｔ
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｉｎ ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｂｉｐｏｌａｒ ｐｉｌｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ
效：Ｃ＋２Ｈ２（）—，ＣＯ ２＋４Ｈ十＋４ｅ。
３
支路电流的减小或消除方法
单电池串联形成电解液的离子通道，从而产生支 路电流，因此消除共用电解液通道或者将电解液通道 打断是减小支路电流的主要方法，可采取以下措施： （１）采用不导电管道以避免电解液总管中产生不通 过回路的电流；（２）在兼顾电解液流量要求和流体分 布均匀的基础上，减小管路直径及增加支管长度以增 加溶液的电阻；（３）减少一个电堆模块中单电池数 量；（４）采用挡板等形成堰或者溢流装置打断液 流口旷１１１；（５）在电解液通道中通入气体或形成气泡， 以增加溶液的有效电阻；（６）在液流中加设绝缘旋转 叶轮、旋转阀或绝缘阀、淋浴头等［１““。同时通过增 大电流及增加电解液离子的电阻等方法也可减小支 路电流［１…。但以上方法均只能减弱支路电流，不能 将其完全消除，同时以上方法如（５）、（６），在使用过程 中还可能会给电池系统带来其他问题。 除上述提出的削弱支路电流的方法，还可在电解 液总管中通过插入辅助电极或极板等，并施加保护电 流等方式达到消除支路电流的目的［１
Ｇｒｉｍｅｓ Ｐ Ｇ，Ｚａｈｎ Ｍ，Ｂｅｌｌｏｗｓ Ｒ Ｊ．Ｓｈｕｎｔ
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ｃｕｒｒｅｎｔ
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ｃｕｒｒｅｎｔ
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ｃｕｒｒｅｎｔ
ｗｅｒｅ
ｒｅ—
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ｂａｔｔｅｒｙ；ｓｈｕｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ；ｐｉｌｅ
液流电池是一种适合于大规模储能的电化学储 能装置一１。２Ｉ。与传统的储能电池相比，液流电池具有 以下独特的优点：可快速充电及大电流密度放电，可 深度放电，使用寿命长，容量可调及环保等，因而得到 广泛关注‘３『。 为了提高电池的能量密度，目前液流电池多采用 双极堆式结构。双极堆式液流电池组由多个单电池 串联构成，其内部具有公用电解液通道。采用该结构 可以给每个电极均一供应反应物，且易于移除反应产 物；热传导效率高，使得系统的冷却和热管理系统简 单；可以采用低成本的电子控制系统一］。但是串联的
电池工业
第１７卷第３期
昀：”Ｍ把历“如—垆历ｔ“Ⅲｚ一垆
２０１２年６月
液流电池支路电流研究进展
杜
涛，李爱魁”，郝彰翔，廖小东
（国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，武汉湖北４３００７４）
摘要：介绍了常见的双极堆式液流电池中支路电流产生原因及对液流电池的危害，并简要综述了支 路电流数值计算原理与减小或消除支路电流的方法。 关键词：液流电池；支路电流；电堆 中图分类号：ＴＭ９１２．９
２０１２年６月
的。单电池串联，同时电池主要由导电材料构成，导 致电池中存在电子通道，如图ｌ所示为钒电池电堆电 解液流动示意图及支路电流等效电路，全钒液流电池 中正极的电子通道是电堆内的双极板和电极材料，两
性较低，因此一般建立等效电路模型进行计算。计算 支路电流通常根据所使用电堆的实际情况绘制等效 电路，再根据电路列出相关线性方程组，代入已知参 数，分别计算流经各支管的支路电流。 陈晖等［５３通过对双极堆式钒电池组的支路电流 进行研究发现，支路电流的大小与电池的位置密切相 关。当电堆中各单电池管路设计相同时，电堆中的支 路电流呈对称分布，管道中的电流越接近电堆中心越 小。充电时，越靠近电池中心支路电流越小；而放电 时，越靠近电池中心支路电流越大。充电时，管路中 的支路电流会腐蚀与溶液接触的双极板；放电时，过 大的支路电流会严重降低电池的电压、库仑及能量效 率。但由于各单电池的支路电流均流经中央单电池， 对中央单电池的影响最大，使之成为整个电池组中最 薄弱的一环。 根据欧姆定律，对电池电压及电解液电阻有影响 的因素都对支路电流有一定的影响。如电池的极化 情况、电解液的温度与电阻、电解液总管的直径与长 度、各电解液支管的直径与长度等，都会对支路电流 产生影响。总之，使电堆的电压增高、电解液电阻降 低的因素都会使支路电流增大＿７’９］。
ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ Ｖａｎａｄｉｕｍ Ｒｅｄｏｘ Ｂａｔｔｅｒｙ
支路电流会对液流电池性能造成很大影响，其 主要危害有：（１）造成能量损失，降低电池效率；（２） 由于支路电流在电池中分布不均匀，导致各电池电流 不同，可能使部分电池提前失效；（３）加剧电极或管 道的腐蚀；（４）由电极反应或腐蚀产生的危险气体组 合可能引起爆炸。因此，支路电流的危害远远不只是 电能的损失，它往往危及整个电池系统的安全』］。 电池充电时，产生的支路电流通过电解液管道在 电池内部做无用功；电池放电时，支路电流会消耗一 部分能量，使电池效率降低邸］。 支路电流在造成能量损失的同时，还会引起一些 副反应．对电池造成危害，如在全钒液流电池中，由于 电堆的阳极和阴极间电位差较大，且存在连通的电解 液共用通道，导致在电池两极上产生不属于全钒液流 电池体系的电化学反应，如电解液中的水会在正负极 处被氧化或还原，生成氧气与氢气，其中阳极发生氧 化反应：２Ｈ：Ｏ一４ｅ一一Ｏ。＋４Ｈ＋，阴极端板处发生还 原反应：２Ｈ＋＋２ｅ～一Ｈ：，这会造成电解液起泡，导致 反应物质扩散困难或者形成混合爆炸气体，还可能会 导致全钒液流电池正极端碳类电极的腐蚀，使电极失
如图２所示。
Ｉ－３］刘联，刘效疆，李晓兵，等．对甲苯磺酸对钒电池负极 液的影响［Ｊ］．电源技术，２００８，３４（６）：５５２—５５５． ［４］ ［５］
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陈晖，刘建国，严川伟．关于钒电池中支路电流（ｓｈｕｎｔ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００８—７９２３（２０１２）０３—０１８６—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ
ｏｎ
ｓｈｕｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｒｅｄｏｘ ｆｌｏｗ ｂａｔｔｅｒｙ
ＤＵ Ｔａｏ，ＬＩ Ａｉ—ｋｕｉ，ＨＡＯ Ｚｈａｎｇ—ｘｉａｎｇ，ＬＩＡＯ Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ （Ｗｕｈａｎ Ｎａｒｉ
支路电流削弱了液流电池的性能，降低了液流电 池的效率，因此，近几十年有大量有关支路电流的建 模计算、减小或消除方面的专利与报道。目前，支路 电流大小可以通过模拟电路进行初步的预测与计算， 采用断流或者通过保护电流等方式以减小或消除，但 离实际应用还有差距。随着液流电池技术的不断发 展，更加有效、实用的支路电流的减小和消除技术将 是提高液流电池效率的一个重要的发展方向。