مقایسه عملکرد غشاء تبادل کاتیونی و آنیونی در باتری‌های جریانی اکسایش کاهش وانادیومی

انتخاب غشاء تبادل یون در باتری‌های جریانی وانادیومی نقشی کلیدی در دست‌یابی به عملکرد بهینه سیستم دارد. در این پژوهش، غشاء‌های تبادل کاتیون (nafion 212) و تبادل آنیون (fap 450) بررسی شده‌اند. هدف از این بررسی، تعیین اثر نوع، ضخامت و هدایت الکتریکی غشاء و انتقال گونه‌های وانادیوم در شرایط عملیاتی مختلف می‌باشد. در ابتدا، شبیه‌سازی انجام شده با استفاده از داده‌های تجربی، اعتبارسنجی شده است. غشاء fap 450 با وجود ضخامت کمتر، ظرفیت ذخیره‌سازی و زمان شارژ و تخلیه بالاتری را از خود نشان داد. این موضوع به دلیل دارا بودن ماهیت تبادل آنیون و پایین‌ترین ضرایب نفوذ گونه‌های وانادیوم در این غشاء می‌باشد. به دلیل ارتباط معکوس دانسیته توان سیستم با مقاوت اهمی غشاء، nafion 212 دارای دانسیته توان بالاتری از fap 450 بود.