Un grupo de científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Skoltech), Universidad Estatal de Moscú Lomonosov (MSU) y el Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT), dirigido por el profesor de Skoltech Aldo Bischi, ha desarrollado un modelo matemático de la celda electroquímica de la batería de flujo de vanadio. El modelo describe el comportamiento dinámico de la batería, incluido el flujo de iones de vanadio a través de la membrana celular. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Energía aplicada .
La batería de flujo de vanadio se considera uno de los dispositivos de almacenamiento de energía más avanzados desde la perspectiva de su integración con fuentes de energía renovables. El principio de funcionamiento de la batería consiste en convertir la energía eléctrica en energía de reacciones químicas entre sales de vanadio. La batería de flujo se diferencia de las baterías clásicas en que utiliza tanto la celda electroquímica como el electrolito líquido almacenado en tanques separados y que fluye a través de la celda cuando la batería está en funcionamiento. Por lo tanto, la capacidad y la potencia de la batería se pueden escalar de forma independiente, lo que brinda a los diseñadores más flexibilidad para crear instalaciones de energía reales y les permite diseñar nuevos dispositivos de almacenamiento de alta potencia y alta capacidad. Otra ventaja de las baterías de flujo de vanadio es que tienen una vida mucho más larga en comparación con sus contrapartes convencionales. En la actualidad, Las baterías de flujo de vanadio se utilizan en combinación con paneles solares y generadores de energía eólica. El nuevo modelo ayudará a detectar y monitorear fallas y ampliará el ámbito de aplicación de la batería.
El nuevo modelo matemático describe efectivamente el cruce, un problema importante en el funcionamiento de la batería de flujo de vanadio. conduciendo a la reducción de la capacidad.
El enfoque propuesto por el profesor Aldo Bischi y su equipo ayuda a lograr una alta precisión en el modelado de las características de carga y descarga de la batería (voltaje, capacidad, y nivel de carga) y la reducción de la capacidad debido al cruce utilizando un esfuerzo computacional razonable.
"Nuestro modelo se puede utilizar para desarrollar técnicas de monitorización del estado de las baterías de flujo de vanadio como una forma de evitar la degradación de su rendimiento debido a un funcionamiento prolongado, "explica el primer autor del estudio y estudiante de doctorado de Skoltech, Mikhail Pugach.
