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实施有效的存储系统对于间歇性可再生能源的更深市场渗透至关重要。酸碱液流电池 (AB-FB) 是一种很有前途的环保能源存储技术。在充电阶段，它通过双极膜电渗析以 pH 和盐度梯度的形式存储电能，而在放电阶段，它应用逆过程进行相反的转换。尽管与其他渗透电池相比 AB-FB 具有明显的优势，但其潜力尚未得到充分开发。本研究首次提出了 AB-FB 在净往返效率 (RTE net ) 和每单位膜面积平均净放电功率密度 (NPD d ) 方面的双目标优化。我们的研究团队之前开发的综合数学模型用于预测电池性能。通过让几个操作和设计参数变化，ε 约束方法用于在各种场景下构建帕累托最优解曲线。使用目前的商用膜，最佳解决方案产生的 RTE 净值范围为 32% 到 64%，而相应的 NPD d 范围为 19.5 W m − 2 到 4 W m − 2。这些结果凸显了 AB-FB 的巨大潜力，以及需要适当设计实验堆栈。模拟具有改进但真实特性的假设膜分别将 RTE 净值和 NPD d 的范围转移到 59.1 – 76.3% 和 23.2 – 4.4 W m − 2，表明膜制造技术的进步对于高性能 AB-FB 系统的开发至关重要。虽然 AB-FB 的性能与其他电池相似，但它可以由不受供应中断或经济依赖的非关键材料制成，使 AB-FB 成为可持续发展的友好选择，也是未来储能系统场景的理想候选者。
储能杂志
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