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大连化物所提出基于机器学习的全钒液流电池性

发布时间:2021-07-06 01:25

  近日,由中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、研究员张华民领导的团队在优化全钒液流电池(VFB)性能和预测其成本的研究方面取得进展,提出了一种基于机器学习的VFB电堆性能和系统成本的预测与优化策略,该方法为VFB的研究开发提供了指导作用,有望提高研发效率,缩短研发周期,加速VFB的产业化进程。

  VFB具有安全性高、循环寿命长、效率高等优势,在大规模储能领域具有广阔的应用前景。目前,VFB正处于商业化示范阶段,如何进一步降低成本、提高效率,对其大规模产业化具有重要意义。VFB系统成本由功率成本(电堆)、能量成本(电解液)和控制系统等组成。其中,功率与能量的成本与电堆的性能息息相关;而电堆的性能受关键材料、电堆结构、操作条件等多方面因素影响。若仅采用实验的方法来优化电堆结构和性能,耗时较长,因此如何高效、有针对性的对电堆结构和性能进行优化至关重要。

  该工作基于研究团队在VFB电堆研发过程中十几年的积累和大量的电堆数据,提出了一种基于机器学习的VFB电堆性能和系统成本预测方法和优化策略。该方法以操作电流密度为主要特征参数,电堆的材料和结构等为辅助特征参数,能够对VFB电堆的电压效率(VE)、能量效率(EE)、电解液利用率(UE)以及VFB系统的功率成本和能量成本做出精确的预测,预测结果的平均绝对偏差(训练集/测试集)分别为0.54%/0.47%、0.62%/0.56%、3.40%/3.14%、5.14%/4.97%、3.22%/3.08%。此外,研究人员根据模型系数,分析并提出未来VFB电堆的研发方向,即在保证较高的VE和UE条件下开发高功率密度电堆;基于机器学习所建立的模型和目前的材料成本,预测VFB系统运行成本随VE和UE的变化趋势。此项研究工作不仅对VFB电堆的研发具有指导意义,而且也为将机器学习与实验科学相结合的方法来优化和预测复杂系统的行为提供了新思路。

  上述工作于近日发表在《能源与环境科学》(Energy & Environmental Science)上。以上工作得到国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、中科院电化学储能技术工程实验室等资助。

  日前,北京市昌平区为加强铁路沿线环境管控,全面治理铁路沿线脏乱死角和痼疾顽症,正式启动为期3年的环境问题治理行动,对铁路两侧100米范围内(部分区段延伸至铁路两侧可视范围)的环境进行整治,不断改善铁路沿线

  袁隆平像一座大山,给了人们足够的粮食安全感。而我们对他最好的缅怀,就是好好吃饭,节约每一粒得来不易的粮食。人们应凝聚节约粮食的社会共识,用实际行动节约每一粒粮食,以节约粮食促进国家粮食安全,共同扛起粮食安全的重任。

  生态环境部26日发布的《2020中国生态环境状况公报》显示,2020年和“十三五”生态环境重点目标任务均超额完成,全国生态环境质量明显改善。

  鼎湖山保护区建于1956年,是新中国成立后最早建立的自然保护区,1979年成为中国最早一批加入世界生物圈保护区网的保护区之一,由中国科学院华南植物研究所(现华南植物园)负责管理。这里是华南地区生物多样性最丰富的地区之一。

  记者从工信部获悉,截至4月末,三家基础电信企业移动电线-05-27 10:02

  今年年初,科技部印发的《国家高新区绿色发展专项行动实施方案》提出,在国家高新区率先实现联合国2030年可持续发展议程、碳达峰等目标。根据规划,各国家高新区需于今年8月31日前完成绿色发展“五年行动”方案的编制工作。

  “可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?”在古人眼中,月亮从来都是最具诗情画意的天体。把酒对月,它带给了人们无数的疑问。月亮从何而来?为什么会高挂夜空?如果没有了月亮,地球将面临哪些变化?

  进入6月,暑气渐盛,夜长更短,不过观星时也不再有受冻之虞了。6月不仅将上演一场堪称未来9年之绝唱的日偏食,还是我们学习中国传统“三垣”星官的好时机。

  4月29日,搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭成功发射,中国空间站在轨组装建造全面展开。中国从此有了属于自己的“空中家园”。在这个“家”里,生活与工作完全变了个样。假如你是首次入住,如何伪装成一名“老鸟”,才能在空间站中生活得如鱼得水,这份“菜鸟”伪装守则,敬请收下。

  在高靶向药物输送和环境清理方面,微小纳米载体有巨大潜力。为研究纳米载体,科学家需要附着荧光染料或重金属标记来观察其结构,而在此过程中纳米载体的结构和行为经常会被破坏。

  在25日发表于《科学进展》杂志上的一篇论文中,美国匹兹堡大学医学院的研究人员介绍了一种针对新冠病毒刺突蛋白的可吸入纳米抗体,可以预防和治疗仓鼠的重症新冠肺炎。

  你究竟老不老?或许很快就有一套生物指标可以确切地告诉你。据英国《自然·通讯》杂志26日发表的一项研究报告,研究人员首次描述了一种方法,可用于评估生物学上的衰老进程。这一发现不但可确定抗衰老干预措施的效果,也为未来衰老相关疾病的治疗和预防开辟了新途径。

  26日,记者在雄安新区启动区看到,建设现场塔吊林立,缆线型综合管廊项目正如火如荼加紧施工。

  5月26日,2021中国国际大数据产业博览会(以下简称数博会)开幕,数字化转型成了众多专家讨论的焦点。特别是经历新冠疫情冲击,数字化转型将会是未来企业竞争的新赛道。但在数字化转型的过程中,将会面临什么样的风险和挑战?

  2021年5月26日清晨,细雨如织,阴云低垂。来自全国各地的人们冒雨早早守候在上海市龙华殡仪馆,他们共同来送别“中国肝脏外科之父”吴孟超院士最后一程。

  时空令人遐想,未来更加可期。第十二届中国卫星导航年会5月26日上午在南昌开幕。本届年会以“时空数据赋能未来”为主题,旨在契合我国北斗进入新发展阶段的时代要求、北斗事业发展进入全球新时代的现实需求,以新的发展理念谋划综合定位导航数字体系新发展格局。

  5月20日,湖南省平江(湘赣界)至益阳高速公路(以下简称平益高速)重点控制工程——南阳湘江特大桥左幅合龙段完成混凝土浇筑。

  5月21日,作为成渝经济区城际铁路网重要组成部分、川南城市群快速客运通道之一的绵泸高铁联调联试进展顺利,其电气化建设智慧化程度再创新高,在业内首次采用自主研制的牵引变电所辅助监控系统。

  小麦赤霉病是世界性病害,不仅造成严重减产,产生的毒素还会危害人类生命健康。5月23日,由江苏里下河地区农业科学研究所小麦研究室主任高德荣科研团队选育出的高抗赤霉病、抗白粉病的“双抗”高产新品种——扬麦33,通过了江苏省农业科学院组织的专家组评鉴,有望成为我国新一代主导品种,破解世界性难题。

  我国是畜牧业大国,随着畜牧业的快速发展,畜禽粪污的产生量不断增加。据行业统计,全国每年产生38亿吨畜禽粪污,其中有大量畜禽粪污未得到有效处理和利用,加之我国的畜牧业水平与发达国家仍有差距,因而与发达国家相比我国动物死亡数量较大,这些都对周围环境构成了潜在的污染风险。


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