2025年液流电池重点研究成果总结
（感谢桂电黄泽波博士供稿）
黄泽波，博士/博士后、硕士研究生导师，研究方向为液流电池储能及新能源测控技术。目前在《Chemical Engineering Journal》、《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》、《Journal of Energy Storage》、《Electrochimica Acta》、《Journal of energy chemistry》、《International Journal of Hydrogen Energy》、《Journal of Power Sources》等国际知名期刊发表学术论60余篇，其中：SCI检索39篇(一作或通讯27篇、二区以上22篇、一区以上5篇)、EI检索7篇、核心期刊5篇，ESI高被引论文1篇，热点论文1篇，总IF>200；谷歌学术引用1200余次，H指数15，申请发明专利10余项。主持广西自然科学基金面上2项、成都科技局重点研发支撑计划1项、广西区重点实验室开放课题2项、广西区教育厅青年教师提升项目1项、企业横向2项；参与省部级项目多项。目前担任《装备制造技术》青年编委、《电气时代》联络员，《Chemical Engineering Journal》、《Journal of Energy Storage》、《Electrochimica Acta》、《Journal of Power Sources》、《Carbon》、《Journal of Alloys and Compounds》、《储能科学与技术》、《电源学报》及《电力电子技术》等10余个期刊审稿人。
1、祝贺我司客户桂林电子科技大学黄泽波博士团队发表JPS：新型流道结构的设计与优化：提升钒液流电池的综合性能（点击论文题目查看全文赏析）
第一作者：黄泽波&刘沂林
通讯作者：谢兴&伍建军
通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司
感谢桂林电子科技大学黄泽波博士校稿！
在电池的各组成部件中，流道结构是影响电池性能的关键因素。截至目前，电池内部仍普遍存在电解液分布不均的问题，进而导致电池运行效率偏低。针对这一问题，本研究受自然界中叶片叶脉高效输运养分过程的启发，设计了一种仿生叶脉型流道结构，并创新性地在主流道内增设扰流构件。此举旨在借助分流与扰流效应，大幅提升电解液的分布均匀性及传质能力。通过仿真模拟验证了该模型的有效性，并制作了单电池进行多轮充放电循环实验验证。分析结果表明：在相同工况下，与蛇形流道相比，该仿生流道结构可使电池能量效率（EE）提升1.983%。
相关成果以“Design and optimization of a novel flow field structure to improve the comprehensive performance of vanadium redox flow batteries”为题发表在Journal of Power Sources期刊上。
2、面向钒液流电池的非对称仿生流道结构设计及数值分析
第一作者：黄泽波
通讯作者：刘沂林&伍建军
通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司
电极内电解液的分布均匀性，主要取决于流道主流道与分流口的几何构型。本研究基于仿生学原理对钒液流电池（VRFB）的流道结构展开优化设计，提出一种非对称叶脉仿生流道。植物叶脉的分级分支结构可有效调控流体流动状态，减弱湍流程度、减少流动死区，进而提升流体的分布均匀性与流动效率。通过分析流道结构对电池内部反应过程的作用机制，本研究对比了对称流道与非对称流道在放电电压、多孔电极内电解液浓度及压降等关键性能指标上的差异。结果表明：非对称流道的电解液进口浓度较对称流道至少提升0.4%，电压效率提升0.13%。
相关成果以“Numerical analysis of asymmetric biomimetic flow field structure design for vanadium redox flow battery”为题发表在Future Batteries期刊上。
3、祝贺我司客户桂林电子科技大学黄泽波博士团队发表EA: 基于非对称流量设计的钒液流电池性能评估（点击论文题目查看全文赏析）
第一作者：黄泽波
通讯作者：伍建军&谢兴
通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司
感谢桂林电子科技大学黄泽波博士校稿！
受运行工况的影响，尤其是电解液流速这一关键因素的制约，电池性能会显著衰减。在高流速、高电流密度工况下，经过多次充放电循环后，电池内的水分会从负极向正极发生剧烈迁移，进而引发严重的电解液失衡问题，最终导致电池可用容量下降。针对此问题，本研究通过设置差异化的电解液流速，构建压力梯度以抑制水分的大规模迁移。实验结果表明，在最优非对称流速条件下，电池的充放电性能可得到有效提升；与对称流速方案相比，钒液流电池的效率与容量均实现显著改善。其中，非对称流速方案2（Asymmetry-2）相较对称流速方案（Symmetry），平均库仑效率提升0.94%，能量效率提升2.05%，容量保持率提升9.66%。
相关成果以“Performance evaluation of vanadium redox flow battery based on
asymmetric flow rate design”为题发表在Electrochimica Acta期刊上。
4、祝贺我司用户黄泽波博士发表综述JES:运行温度对液流电池性能的影响研究：综述（点击论文题目查看全文赏析）
第一作者：黄泽波
通讯作者：罗奕&伍建军
通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司
感谢桂林电子科技大学黄泽波博士供稿！
电池性能会受运行温度波动的显著影响：极端高温环境下，电池易发生析氢/析氧副反应、活性物质沉淀及隔膜老化降解等问题；而低温条件则会导致电解液粘度显著上升、离子迁移受阻，并引发钒盐结晶，这些问题严重限制了氧化还原液流电池在极端环境中的应用潜力。本综述系统阐述了温度对液流电池电化学动力学特性、热稳定性及核心部件性能的多维度耦合作用机制，重点聚焦于通过结构材料改性、先进动态热管理系统及跨学科集成技术，来削弱运行温度对电池性能的负面影响。此外，综述还深入阐明了运行温度与电池性能的耦合关联，探究了缓解温度诱导型性能衰减的技术路径，为进一步提升氧化还原液流电池的综合性能提供了具有参考价值的见解与建议。
相关成果以“Operational temperature effects on redox flow batteries performance: A comprehensive review”为题发表在Journal of Energy Storage期刊上。
5、祝贺我司用户桂林电子科技大学黄泽波博士发表ECS:通过肋诱导强制对流优化流场提高钒液流电池性能的数值研究（点击论文题目查看全文赏析）
第一作者：黄泽波
通讯作者：谢兴&伍建军
通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司
感谢桂林电子科技大学黄泽波博士供稿！
流场合理的尺寸对电池的性能有着重要的影响。本工作创新性地研究了在保持横截面积不变的情况下均匀改变流道的宽度和深度对电池性能的影响。该研究考察了不同几何形状对电解质流动均匀性、浓度梯度和肋下对流的影响。结果表明，当通道宽度为1.2mm，对角线为1.46mm时，电池性能最佳，泵浦功率最低，基于功率的电压效率最高。在电流密度为80mAcm-2、流速为120mLmin-1和180mLmin-1的情况下，电压效率最高达到91.53%和92.34%。此外，本工作提出了一个结合几何参数和性能指标的经验公式，以描述性能变化的内在原因。该公式可以预测和优化流场设计，并通过实验数据验证了其有效性。
相关成果以“Enhancing Vanadium Redox Flow Battery Performance through Optimized Flow Field with Rib-Induced Forced Convection: A Numerical Investigation”为题发表在Journal of The Electrochemical Society期刊上。
6、祝贺我司用户桂林电子科技大学黄泽波博士发表GER：电极活化提升钒液流电池性能的实验验证（点击论文题目查看全文赏析）
通讯作者：黄泽波&武龙星
通讯单位：桂林电子科技大学&安徽科技学院
感谢桂林电子科技大学黄泽波博士供稿！
相对偏低的功率密度始终是制约钒液流电池进一步发展的关键瓶颈。石墨毡电极作为钒液流电池功率单元的核心材料，提升其性能是实现电池高功率化的有效技术路径。为改善石墨毡电极的活性，本研究采用实验验证法，探究不同活化温度与活化时长下的电池性能参数，进而确定最佳活化工艺条件。以往研究往往仅聚焦于400℃这一单一温度，且未对活化时长进行系统性优化；与之不同，本研究系统设置了5个活化温度梯度与4个活化时长梯度，明确了这两类参数对钒液流电池性能的协同影响规律。具体而言，实验在室温环境下开展，选用的活化温度分别为300、350、400、450和500℃，活化时长则设置为24、11、7和3小时。实验结果表明，400℃的活化温度可显著改善电池的充放电性能、内阻特性、能量效率及容量保持率。在此温度条件下，电池能量效率分别提升了5.06%、5.94%、3.67%和4.72%。本研究最终确定“400℃活化7小时”为最优工艺条件。
相关成果以“Experimental verification of electrode activation for improved performance in vanadium redox flow batteries”为题发表在Green Energy and Resources上。
7、析氢反应过程中氢气泡扰动对钒液流电池传质性能影响的数值分析
第一作者：马涛
通讯作者：黄泽波
通讯单位：桂林电子科技大学
钒液流电池（VRFB）析氢反应（HER）过程中产生的气泡是影响电池性能的关键因素。本研究系统分析了电极反应区内析氢气泡引发的流体动力学、电解液电势及活性物质传质等多物理场的多尺度耦合扰动行为，阐明了其作用机制。通过改变气泡数量（3、6、9个）与气泡密度（0.02–0.07）的研究发现，气泡密度是影响系统性能的主导因素。高密度气泡会严重扰乱电解液的速度场与浓度场，导致二者均呈现出高度的不均匀性。这一现象加剧了电极极化，显著增大了传质阻力，最终产生的最大过电势达131.5mV，传质阻力达313831Ω。拟合得到的经验方程模型精准揭示了气泡扰动对传质性能的非线性耦合效应。
相关成果以“Numerical analysis of the effect of hydrogen bubble disturbance on mass transfer performance of vanadium redox flow battery in hydrogen evolution reaction”为题发表在Journal of Energy Storage上。
[1]Huang Z, Liu Y, Xie X, et al. Design and optimization of a novel flow field structure to improve the comprehensive performance of vanadium redox flow batteries[J]. Journal of Power Sources, 2025, 640: 236736.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.236736
[2] Huang Z, Xuan L, Liu Y, et al. Numerical analysis of asymmetric biomimetic flow field structure design for vanadium redox flow battery[J]. Future Batteries, 2025, 5: 100017. https://doi.org/10.1016/j.fub.2024.100017
[3] Huang Z, Li K, Wu J, et al. Performance evaluation of vanadium redox flow battery based on asymmetric flow rate design[J]. Electrochimica Acta, 2025, 524: 146046. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2025.146046
[4] Huang Z, Xiao Z, Luo Y, et al. Operational temperature effects on redox flow batteries performance: A comprehensive review[J]. Journal of Energy Storage, 2025, 131: 117631. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.117631
[5] Huang Z, Liu Y, Xie X, et al. Enhancing Vanadium Redox Flow Battery Performance through Optimized Flow Field with Rib-Induced Forced Convection: A Numerical Investigation[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2025, 172(10): 100531. DOI:10.1149/1945-7111/ae125a
[6] Zhuge Z, Huang Z*, Khalaf O I, et al. Experimental verification of electrode activation for improved performance in vanadium redox flow batteries[J]. Green Energy and Resources, 2025: 100155. https://doi.org/10.1016/j.gerr.2025.100155
[7] Ma, T., Zhang, B., Liu, Y., & Huang, Z*. Numerical analysis of the effect of hydrogen bubble disturbance on mass transfer performance of vanadium redox flow battery in hydrogen evolution reaction. Journal of Energy Storage, 2026, 146, 120040. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.120040