Skoltech 的科学家们提出了一种模型，可以促进钒氧化还原液流电池的设计和运行。这些大型电力存储装置有望在能源转型中发挥重要作用，并已被中国、德国和美国的公用事业公司使用，以平衡电网的峰值需求。

这项技术（或类似的解决方案）对于电动汽车和可再生能源的广泛采用、提高核电站的效率和安全性以及为关键基础设施提供充足的备用电源来说是不可或缺的。这学习发表于电源杂志。

“液流电池是一种化学电池活力存储与存储没有本质区别锂离子和其他电池。基本组件是相同的：两个电极和一种称为电解质的介质，有助于离子的转移。但提供能量的化学反应不是发生在电极上，而是发生在液体电解质中。”该论文的主要作者、Skoltech Energy 的高级研究科学家 Mikhail Pugach 说道。

“从实用的角度来看，液流电池比传统蓄电池体积更大、更重，因此不适合便携式设备。尽管如此，液流电池容量大、寿命长，并且对电网规模存储具有适应性。此外，它们可以快速充电充电，不会造成火灾隐患，并且依赖原料源自俄罗斯。而且钒相当容易回收，”研究人员补充道。

全钒液流氧化还原电池是公用事业公司用于此类大规模电力存储的最先进技术。它使能源生产商能够平衡因同时使用空调等设备而引起的电力需求激增。

虽然峰值负载是一个始终存在的问题，但随着越来越多的司机选择电动汽车，并在晚上通勤回家后立即开始将它们全部插入，这个问题可能会加剧。

钒电池还有助于管理可再生能源发电的可变性。该技术非常适合作为数据中心、核电站和其他需要不间断运行的工业设施的备用电源。

“不像锂离子电池，基于钒的存储系统可以在许多操作周期中保持几乎不减少的容量。这需要从一开始就进行适当的设计，再加上适当的维护方案，”担任该项目首席研究员的 Skoltech Energy 的研究科学家谢尔盖·帕塞戈夫 (Sergey Parsegov) 说道。

“我们研究中提供的模型有两个作用。它帮助制造商优化电池中使用的材料，以提高可靠性并减缓容量下降。它还告诉为存储系统提供服务的公司何时以及如何进行。涉及纠正电解质中容易出现的不平衡。”

因此，该模型使得在实际实施钒液流电池时能够利用该技术的固有优势。

研究人员表示，他们的方法的主要优点是不需要太多有关建模电池薄膜的信息。通常，人们必须输入材料和所使用的精确技术以及尺寸。该模型在电池运行过程中逐渐适应电池，直到达到适当的精度。

该模型的核心是对设备中发生的底层物理过程的非常详细的描述。这就是用最少的输入数据实现高精度预测的原因。

“这物理模型回到我和我的同事基于我的博士学位发布的模型。Skoltech 的论文项目，”普加奇说。

“新模型的与众不同之处在于，我们纳入了各种膜参数的不确定性因素。这使得模型能够适应当前的膜条件，并且不需要有关膜物理特性的详细信息。”

该模型接受一些基本参数，并在简短的实验过程中使用特殊的算法将参数调整为储能系统中的实际值。

此前，Skoltech研究人员建议的一种平衡电网负载的方法，通过在温室中安排人工照明，以便在电价最低时精确种植生菜。