Một bài báo của các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Phát triển Vật liệu Chức năng (CDMF) ở Brazil mô tả một chiến lược thành công nhằm giảm thiểu tổn thất công suất sạc trong pin dòng oxi hóa khử vanadi, loại pin được sử dụng bởi các công ty điện lực trong số các ngành công nghiệp khác và có thể tích lũy một lượng lớn năng lượng. Bài báo được đăng trên Tạp chí Kỹ thuật Hóa học.
Nghiên cứu bao gồm các mô phỏng máy tính được thiết kế để tìm hiểu xem sự rò rỉ ion giữa anolyte và catholyte, được gọi là tổn thất vận chuyển, dẫn đến ngừng hoạt động của pin. Nhà cung cấp dịch vụ tín dụng: CDMF Nghiên cứu sử dụng các mô phỏng máy tính được thiết kế để tìm hiểu xem sự rò rỉ ion giữa anolyte và catholyte, được gọi là tổn thất vận chuyển, dẫn đến việc pin ngừng hoạt động như thế nào. Tín dụng: CDMF
Nghiên cứu bao gồm các mô phỏng máy tính được thiết kế để tìm hiểu xem sự rò rỉ ion giữa anolyte và catholyte – được gọi là tổn thất vận chuyển – dẫn đến ngừng hoạt động của pin và cách giảm thiểu sự mất mát này để giữ nồng độ ion không đổi theo thời gian.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu ước tính ảnh hưởng của mật độ dòng điện, nồng độ loài hoạt động và dòng thể tích đến việc mất công suất. Giai đoạn thứ hai tìm kiếm các điều kiện tối ưu để giảm thiểu tổn thất công suất dựa trên dòng chảy giữa các bể điện phân theo hướng ngược lại với ô nhiễm chéo (vận chuyển các chất điện động qua màng).
Kết quả cho thấy mật độ dòng điện và nồng độ loài hoạt động là những biến số chính ảnh hưởng đến sự suy giảm công suất. Theo các nhà nghiên cứu, phương pháp tiếp cận của họ đã giảm thiểu thành công sự lây nhiễm chéo trong các kết hợp khác nhau của hai biến số, mang lại dòng chảy tối ưu giữa các bể điện phân trong các điều kiện vận hành khác nhau.
Ernesto Pereira, tác giả chính của bài báo và là giáo sư tại UFSCar, lưu ý rằng ưu điểm chính của pin dòng oxi hóa khử là không bị lão hóa điện cực vì các thành phần điện động được hòa tan trong dung dịch thay vì được phủ lên các điện cực.
Pin dòng oxi hóa khử vanadi thương mại dự kiến sẽ có tuổi thọ dài hơn các loại khác, mặc dù nghiên cứu được thực hiện ở quy mô nhỏ. Ông nói: “Tổn thất hiệu quả năng lượng do lão hóa là tối thiểu do tốc độ lão hóa chậm”.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng họ đang khám phá và phân tích tính toán pin dòng chảy , lấy pin thương mại làm mô hình, như một phần của chiến lược rộng hơn bao gồm phát triển các chất hữu cơ mới cho loại pin này.
