Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13530
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorCotta, Renato Machado-
dc.contributor.authorLisbôa, Kleber Marques-
dc.date.accessioned2021-01-19T23:01:03Z-
dc.date.available2023-12-21T03:07:21Z-
dc.date.issued2019-02-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/13530-
dc.description.abstractProgress in the analysis and on strategies to improve the mass transport in smallscale redox flow batteries is made. With the benefits brought by miniaturization of such devices, two scale-reduction approaches are analysed. Firstly, the same constructive characteristics of a membrane-based flow battery are maintained, solely miniaturizing its components. A new geometry for fluidic networks with corrugated wall channels is proposed and the theoretical-experimental analysis show its superiority against a diffusion-limited benchmark case. With the improvement in the mass transport, power densities of up to 1.3 W/cm², amongst the highest ever reported, are attained. The membraneless co-laminar flow battery alternative is explored. Devices employing both flat or corrugated solid electrodes and porous carbon electrodes in flow-by configuration are analyzed from the mass transport standpoint through integral transform, for which progress in the solution of the Navier-Stokes equations are also done. The influence of the diferente design parameters in the current density, reactants conversion and mixed potential avoidance is evaluated. The strategies focused on increasing the area-volume ratio has rendered marked improvements on the membaneless flow battery mass-transport-related performancept_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBaterias de fluxo redoxpt_BR
dc.subjectTransporte de massapt_BR
dc.subjectMétodos híbridospt_BR
dc.subjectTransformação integralpt_BR
dc.titleAnálise do transporte de massa em baterias de fluxo redox de pequena escalapt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2974805638656106pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3734240256988290pt_BR
dc.contributor.referee1Duda, Fernando Pereira-
dc.contributor.referee2Jian, Su-
dc.contributor.referee3Knupp, Diego Campos-
dc.contributor.referee4Matt, Carlos Frederico Trotta-
dc.description.resumoAvanços na análise e nas estratégias para a melhora do transporte de massa em baterias de fluxo redox de pequena escala são aqui propostos. Com os benefícios trazidos pela miniaturização destes dispositivos, duas abordagens de redução de escala são analisadas. Em um primeiro momento, a manutenção das características construtivas de uma bateria de fluxo com membrana seletiva de íons, miniaturizando apenas seus componentes, é considerada. Uma nova geometria de redes fluídicas com canais de paredes corrugadas é proposta e a análise teórico-experimental mostra sua superioridade em relação a um caso de referência limitado pela difusão. Com a melhoria do transporte de massa, densidades de potência de até 1.3 W/cm², entre as maiores já reportadas, são obtidas. A alternativa de baterias de fluxo co-laminares sem membrana é explorada. Dispositivos com eletrodos sólidos planos ou corrugados e eletrodos porosos de carbono em configuração flow-by são analisados do ponto de vista do transporte de massa através da transformação integral, para a qual avanços na solução das equações de Navier-Stokes também são feitos. A influência dos diferentes parâmetros de projeto na densidade de corrente, na conversão de reagentes e na prevenção do fenômeno de mistura de potenciais é avaliada. As estratégias focadas no aumento da razão área volume nestes dispositivos se mostram capazes de melhorar consideravelmente o desempenho do transporte de massa em baterias de fluxo sem membrana.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
KleberMarquesLisboa.pdf6.7 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.