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钒氧化还原液流电池的能量分析...
摘要：本文对用于太阳能屋顶储能系统的钒氧化还原液流电池 (VRFB) 进行了分析。VRFB 由太阳能供电系统充电，该系统为住宅负载供电。住宅负载的总使用能量周期变化为 11.26 kWh/天。利用巴吞他尼府的年太阳辐射曲线来分析和评估储能系统的效率和能力。模拟结果表明，未满足的电力负荷值为 0 kWh/年，过剩电力为 1,337 kWh/年。这些结果表明系统的效率和钒氧化还原液流电池储能系统的性能稳定可靠。带有 VRFB 的光伏系统可以持续向负载放电。
钒氧化还原液流电池的能量分析...
摘要：本文对用于太阳能屋顶储能系统的钒氧化还原液流电池 (VRFB) 进行了分析。VRFB 由太阳能供电系统充电，该系统为住宅负载供电。住宅负载的总使用能量周期变化为 11.26 kWh/天。利用巴吞他尼府的年太阳辐射曲线来分析和评估储能系统的效率和能力。模拟结果表明，未满足的电力负荷值为 0 kWh/年，过剩电力为 1,337 kWh/年。这些结果表明系统的效率和钒氧化还原液流电池储能系统的性能稳定可靠。带有 VRFB 的光伏系统可以持续向负载放电。
混合可再生能源电网中的频率调节：利用负载频率控制和氧化还原液流电池的有效策略
可再生能源 (RES) 已成为电网不可或缺的组成部分，但它们的整合带来了系统惯性损失以及负载需求与发电能力不匹配等挑战。这些问题危及电网稳定性。为了解决这个问题，提出了一种有效的方法，将增强型负载频率控制 (LFC)（即模糊 PID-TID µ）与受控储能系统（特别是受控氧化还原液流电池 (CRFB)）相结合，以减轻 RES 整合带来的不确定性。该策略的参数优化是使用小龙虾优化算法 (COA) 实现的，该算法以其全局优化能力以及探索与利用之间的平衡而闻名。与传统控制器（PID、FO-PID、FO-(PD-PI)）的性能评估证实了所提出的方法在 LFC 中的优越性。在各种负载扰动、高可再生能源渗透率和通信延迟下进行的广泛测试确保了其在最大限度地减少中断方面的有效性。使用标准化 IEEE 39 总线系统进行验证进一步证明了其在应对大量可再生能源渗透的电网中的效率。总之，该综合战略为适应日益增加的可再生能源利用的现代电力系统提供了强有力的解决方案。
利用温度依赖性（电）化学动力学进行高通量液流电池表征
具有氧化还原活性的有机物库非常庞大，这些有机物可能是液流电池中电化学储能的潜在候选物，因此需要对分子寿命进行高通量表征。经证实的极其稳定的化学反应需要准确而快速的电池循环测试，而这种需求常常因以时间为单位的容量衰减机制而受挫。我们开发了一种用于高温循环氧化还原液流电池的高通量装置，为探索表征参数空间提供了一个新的维度。我们利用它来评估水性氧化还原活性有机分子的容量衰减率，作为温度的函数。我们在多种液流电池电解质的时间容量衰减率中展示了类似阿伦尼乌斯的行为，从而可以推断出更低的工作温度。总的来说，这些结果强调了加速分解方案对于加快长寿命液流电池候选分子筛选过程的重要性。© 2024 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章，根据知识共享署名 4.0 许可条款发布（CC BY，http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/），允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品，只要对原始作品进行适当的引用。[DOI：10.1149/1945-7111/ad3855]
先进储能技术的锂离子和液流电池比较分析
摘要。本研究对锂离子电池和液流电池进行了彻底的比较分析，它们是现代储能技术中的重要竞争对手。目标是阐明它们的独特特性和性能指标。与液流电池（分别为 100 Wh/kg 和 300 W/kg）相比，锂离子电池具有更高的能量密度（200 Wh/kg）和功率密度（500 W/kg），表明它们能够每单位质量存储更多能量并提供更高的功率输出。液流电池在循环寿命方面具有竞争优势，与仅提供 500 次循环的锂离子电池相比，液流电池可提供 1000 次循环的更长时间。此外，虽然锂离子电池的效率为 90%，而液流电池的效率为 80%，但后者对环境的影响较小，二氧化碳排放量减少（30 g/kWh），毒性等级较低。锂离子电池的材料成本较低，每千瓦时 (kWh) 为 200 美元。然而，与液流电池相比，它们的安装成本更高，分别为 5,000 美元和 200 美元，而液流电池的材料成本为 150 美元/千瓦时，安装成本为 8,000 美元，维护成本为 300 美元。此外，锂离子电池表现出优越的充电能力，充电率为 50 kW，放电率为 70 kW，超过了液流电池，后者的充电率为 30 kW，放电率为 40 kW。这项研究的结果强调了锂离子和液流电池在不同性能参数方面的细微优势和缺点。在选择满足广泛领域特定应用需求的储能技术时，这些信息对于做出明智的决策至关重要，包括便携式电子产品和电网规模应用。
先进的电解质配方可确保钒液流电池在高温下稳定运行
钒氧化还原液流电池 (VRFB) 电解质在高温 (> 40°C) 下热稳定性不足仍然是该技术开发和商业化的挑战，否则该技术将为间歇性可再生能源的长期储存带来广泛的技术优势。本文提出了一种组合添加剂的新概念，它显著提高了电池的热稳定性，使其能够在迄今为止测试的最高温度 (50°C) 下安全运行。这是通过结合两种化学性质不同的添加剂——无机磷酸铵和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 表面活性剂实现的，它们共同减缓溶液中氧钒物质的质子化和聚集，从而显着抑制有害沉淀物的形成。具体来说，在 50°C 的静态条件下，沉淀率降低了近 75%。这一改进反映在完整的 VRFB 设备在 50°C 下连续运行超过 300 小时的稳健运行中，在 100 mA cm-2 电流密度下实现了令人印象深刻的 83% 的电压效率，并且在电极/流动框架或电解质槽中均未检测到沉淀。
氧化还原液流电池的改性膜——综述
摘要：本综述介绍并批判性地讨论了为提高氧化还原液流电池 (RFB) 的性能而开发和应用的改性膜的最新进展。本综述首先介绍了储能化学原理以及在工业和运输相关领域的能源转型中使用 RFB 的潜力。接下来简要介绍并比较了常用的膜改性技术。然后批判性地讨论了在不同 RFB 化学中应用改性膜的最新进展。概述了给定的膜改性策略、相应的非原位特性及其对电池性能的影响之间的关系。已经证明，需要进一步专门研究以开发最佳改性技术，因为改性通常会减少氧化还原活性物质的交叉，但同时会导致膜电阻增加。使用类似于水净化应用中采用的替代先进改性方法的可行性尚待评估。此外，仍必须研究改性膜在 RFB 循环过程中的长期稳定性和耐用性。最后强调了剩余的挑战和潜在的解决方案以及有希望的未来前景。
使用人工神经网络预测钒氧化还原液流电池的电压和过电位
摘要：本文探讨了经过训练的人工神经网络 (ANN) 在预测钒氧化还原液流电池行为方面的新应用，并将其性能与二维数值模型进行了比较。目的是评估两个 ANN 的能力，一个用于预测电池电位，一个用于预测各种操作条件下的过电位。先前用实验数据验证过的二维模型用于生成数据来训练和测试 ANN。结果表明，第一个 ANN 可以在充电和放电模式下精确预测不同充电状态和电流密度条件下的电池电压。负责过电位计算的第二个 ANN 可以准确预测整个电池域的过电位，在电极膜和域边界等高梯度区域附近的置信度最低。此外，计算时间大幅减少，使 ANN 成为快速理解和优化 VRFB 的合适选择。
三光子激发荧光显微镜可以将血液流动，神经结构和炎症反应进行成像，并在体内深入小鼠脊髓
。cc-by 4.0国际许可证（未经同行评审证明）获得的是作者/资助者，他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可，以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人，该版本于2024年4月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.04.04.588110 doi：Biorxiv Preprint