Avaliação da distribuição dos íons vanádio e perfis de sobretensão em baterias de fluxo de vanádio

Adriele S. Carvalho; João Pedro M. Reis; Inocêncio S. S. Neto; Shigeaki L. de Lima; Francisco Sávio M. Sinfrônio

doi:10.20906/SBAI-SBSE-2023/3871

Adriele S. Carvalho Central Multiusuária de Energia e Ambiente, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Maranhão, MA
João Pedro M. Reis Central Multiusuária de Energia e Ambiente, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Maranhão, MA
Inocêncio S. S. Neto Departamendo de Química, Universidade Estadual do Maranhão, MA
Shigeaki L. de Lima Instituto de Energia Elétrica, Departamendo de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Maranhão, MA
Francisco Sávio M. Sinfrônio Central Multiusuária de Energia e Ambiente, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Maranhão, MA

DOI: https://doi.org/10.20906/SBAI-SBSE-2023/3871

Keywords: Vanadium flow battery, distribution of vanadium ions, overpotencial, computacional simulation

Abstract

The vanadium flow batteries have been widely studied for the management of electric power systems. In this context, the present work aims to evaluate the theoretical distribution of vanadium ions and their overpotencial profiles in vanadium flow batteries based on the concentration of vanadium ions, flow velocity, and current density. The results showed that the ions concentrate, mostly, in the regions close to the collectors and membrane. Furthermore, it demonstrated that the ionic conversion rate is proportional to the electrolyte flow rate, although the generated potential decreases in extreme situations. Besides, better overpotencial were obtained at intermediate current density values.