液流电池双极板流道构筑解析
液流电池双极板流道构筑解析
液流电池作为一种重要的储能技术，其性能优化是提升储能效率、降低成本的关键。针对液流电池双极板构筑流道以降低电阻、提高密度的方向，以下是从流道设计优化和材料选择与改性两个方面的深入探讨：
一、流道设计的优化
- 流道类型选择
蛇形流道：以其电解液流速分布均匀、性能稳定的特点，被视为电堆性能优化的重要选项。然而，其较高的压降和电极压缩率敏感性是需要注意的潜在问题。
交叉型流道：通过分支设计有效降低了电解液通过多孔电极时的压降，提高了电解液流动的均匀性。
其他流道类型：如平行流道、回型流道和仿生学流道等，也各有特点，可根据具体需求进行选择和优化。
- 流道结构设计
流速与分布均匀性：流道设计需确保电解液在电极中的流速分布和反应离子分布的均匀性，以降低浓差过电位，提高电压效率。
参数优化：通过合理设计流道的宽度、深度及间距，可以优化电解液的流动路径，减少“死区”的形成，提高电解液在电极中的渗透效率。
新型流道设计：如阻塞型蛇形流道等新型设计，通过部分阻塞电解液流动路径，增加流动阻力，促进电解液深入电极内部，进一步提升电极内部传质分布的均匀性。
二、材料选择与改性
- 双极板材料
高导电性、耐腐蚀性材料：选择具有高导电性和耐腐蚀性的双极板材料，如石墨、金属及其复合材料等，可以有效降低电池内阻，提高能量转换效率。
表面改性处理：通过涂层、镀层等表面改性处理手段，可以进一步提高双极板的耐腐蚀性和导电性，延长使用寿命。
- 杜科新材双极板（示例）
技术优势：杜科新材双极板可能采用了先进的材料配方和制备工艺，通过硫插层高温膨化技术制备高含碳石墨蠕虫，提高石墨板的纯度和性能‘
辊压成型：在制备过程中，采用辊压成型技术，使石墨粉与浸渍胶充分混合并均匀分布，提高双极板的致密性和强度。具有优异的导电性、耐腐蚀性和机械强度，适合在双极板上构筑流道。
性能提升：通过采用杜科新材双极板，液流电池可能实现更低的内阻、更高的能量转换效率和更长的使用寿命。
总结
液流电池性能优化是一个涉及多个方面的复杂过程。通过优化流道设计和选择合适的材料及进行必要的改性处理，可以显著降低电池内阻、提高电解液流速分布和反应离子分布的均匀性、降低浓差过电位并提高电压效率。这些措施将共同推动液流电池技术的发展和应用推广。