孔隙尺度传输理论助液流电池突破-333体育官网登录入口

水解还原成液流电池是一种用作电化学能量存储的新兴技术，可以协助强化可再生能源发电的利用率。这些电源本质上是点状的供应，一般来说与电网市场需求相符。应以，水解还原成液流电池可设计为具备与其额定功率牵涉到的储能容量。水解还原成活性分子很更容易就流动到电极表面，这在确认水解还原成活性分子效率，分解和电池电量以及电池寿命方面起着最重要的起到。

在一篇新的论文中，伊利诺伊大学工程学院助理教授凯尔·史密斯（KyleSmith）用新的理论应付了这些挑战，以预测流体流动如何影响液流电池中的分子在多孔电极表面反应的能力。Smith和他的博士生在研究中明确提出理论，即微观尺度的反应速率与电极材料的微观结构有关。他的模型结果使他需要预测在所谓的瞬态条件下分子的运输过程，瞬态条件是电池电解质中水解还原成活性分子的浓度随时间变化。

“我们证明了这些条件与水解还原成液流电池的运营十分涉及，水解还原成液流电池不会经历动态电池和放电过程，其中电解质成分不会随时间变化。这与早期的研究忽略，早期的研究主要是在稳态的情况下（在时间上是恒定的）考虑到了这种影响，”史密斯说道。“我们引进的理论使得需要基于电极内部的微观孔隙结构来预测传质系数，电解质在其中的电极被充放电。

享有这种功能使我们需要设计不应如何设计此类结构，换句话说，就是如何对其展开设计。”Smith的找到影响了许多最重要的工程应用于，在这些应用于中，孔尺度的传输很最重要，还包括水的净化和脱盐，工业和车辆尾气的催化剂净化，反应性矿物质的传输以及活细胞的生物降解。这项工作与Alkire通过多尺度建模提高工程设计的职业研究密切涉及。

“这本专刊的总体目标是解决问题新的工程方法的市场需求，这是由于分子规模的显著找到以及海量数据档案的快速增长所推展的。重点是研发新的设计方法，以将分子尺度的不道德与宏观尺度上的传统电化学工程设计程序联系一起。目的是在分子水平上将质量掌控映射精心设计的产品和过程中。

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