【Objetivo】Las baterías de flujo de vanadio son adecuadas para almacenamiento a gran escala y largo plazo, pero su alta inversión y baja densidad energética limitan su aplicación. Los canales pueden mejorar el transporte de materia dentro de la batería y mejorar el rendimiento. Este artículo explora el efecto de diferentes configuraciones de canales en parámetros clave dentro de la batería. 【Métodos】El estudio se basa en un modelo de simulación multifísica 3D acoplado, con un diseño sistemático de optimización desde general a local para canales en forma de dedos cruzados aplicados a electrodos rectangulares, evaluando el impacto de diferentes configuraciones de canales en velocidad de flujo, concentración, sobretensión y eficiencia de la batería. 【Resultados】Los resultados muestran que una configuración de canales con canal principal paralelo a la longitud del electrodo, canales secundarios dispuestos en un solo patrón intercalado, con anchos de canal secundario y de nervadura de 3 mm, obtiene la mejor capacidad de flujo y transferencia de masa dentro del electrodo. Bajo 12 combinaciones de parámetros estructurales de canal estudiadas, la polarización por diferencia de concentración se redujo al nivel más bajo de 0.26 mV, y la eficiencia energética de la batería alcanzó el 89.58%. 【Conclusión】El flujo óptimo para esta configuración de canales es de 7.5 mL/min. Al aumentar adecuadamente la relación de compresión del electrodo y el flujo de electrolito mientras se mantiene el grosor total de la batería, la batería logrará un voltaje final y eficiencia superiores, manteniendo un aumento máximo de temperatura dentro de 3℃. Este estudio ofrece una referencia para el diseño de canales de baterías de flujo de alto rendimiento.

Baterías de flujo de vanadio;Acoplamiento multifísico;Canales con forma de dedos cruzados;Diseño optimizado;Eficiencia energética