岳孟，郑琼，阎景旺，张华民，李先锋

（1 中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部，辽宁 大连 116023；2 中国科学院大学，北京 100039）

普及应用可再生能源是实现我国能源革命和能源结构调整，建立“安全、经济、高效、低碳、共享”能源体系，保障“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑。但是，风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控的特性，大规模并入电网会给电网的安全、稳定运行带来严重冲击。储能技术通过能量的存储与释放，可有效地平抑大规模可再生能源发电接入电网带来的波动性，有效促进电力系统运行中发电电源和负荷的平衡，提高电网运行的安全性、经济性和灵活性。在众多储能技术中，以全钒液流电池为代表的液流电池技术[1-2]因具有功率与容量可独立设计、可靠性高、安全性好、寿命长等优点而成为大规模储能应用的首选技术之一。当前液流电池面临的主要挑战在于初次投资成本偏高，而通过提升电池性能，尤其是开发高功率密度电堆可有效降低液流电池系统成本。具体来讲，包括关键材料的开发创新[3-4]和流场结构的设计与优化。与其他电池相比，液流电池的独特优势之一在于电池运行时电解液处于流动的状态，使得液流电池中的离子传递速率（以对流为主导）比锂离子等电池中的传质速率（以扩散为主导）快数个数量级，而电解液的流动过程主要受流场结构的影响。因此，通过流场结构的优化设计，改善电解液在流场中的流动性能，以充分发挥液流电池中的传质优势，是降低电池极化、提高电堆功率密度的有效策略。……