研究方向

储能液流电池多物理场耦合;电池系统运行调控与热管理

个人简介

副教授，硕士生导师。2011年获西安交通大学热能与动力工程及自动化专业学士学位;硕博连读，博士在读期间赴香港科技大学工学院机械及航空航天工程系能源研究院访学，2019年初获西安交通大学动力工程及工程热物专业工学博士学位(导师赵天寿院士)。2019年至2023年初，西北大学化工学院过程装备与控制工程系师资博士后;2023至今，入职西北大学化工学院。讲授本科生的《理论力学》、《工程热力学》和《过控专业英语》等课程。主要研究方向为储能液流电池，着重电池内荷-质-热多物理场输运与电化学耦合过程，在数理建模、数值模拟、基本规律等方面有丰富经验。研究内容包括：全钒液流电池系统整体模拟与运行调控;电池内隔膜、电极、流道等关键部件机理认知与性能改进;电池堆热管理等。相关结果发表于Journal of Power Sources、Applied Energy、International Journal of Heat and Mass Transfer、Applied Thermal Engineering等国际期刊。主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后特别资助、中国博士后面上项目、陕西省科技厅基础科学研究青年项目等。

承担项目1、 国家自然科学基金青年项目(编号51906203)“VRFB多层膜内Donnan效应与离子输运耦合作用机理及其对电池性能的影响”，已结题。

2、 中国博士后特别资助(编号2020T130529)“基于多层膜的工程规模单元钒电池深充放过程动态特性及电池性能”，已结题。

3、 中国博士后面上项目(编号2020M683540)“千瓦级钒电池系统单元电池内局部反应物耗尽模型及其对电池性能的影响”，已结题。

4、 陕西省科技厅基础科学研究青年项目(编号2020JQ-597)“双层膜结构排布对全钒液流电池钒渗透及其运行性能的影响”，已结题。

相关论文

1. Zhang B W, Lei Y. Simulation of the electrolyte imbalance in vanadium redox flow batteries, Plos One, 2025, 20(2).

2. Zhang Z, Zhang B, Wei L, Lei Y, et al.A composite electrode with gradient pores for high-performance aqueous redox flow batteries[J].Journal of Energy Storage, 2023, 61.

3. Lei Y, Zhang B W, Bai B F, Chen X, Zhao T S*. A transient model for charge and mass transfer through anion exchange membranes in vanadium redox flow batteries. INT J HEAT MASS TRAN, 2022, 186: 122509.

4. Lei Y, Zhang B W, Bai B F, Chen X, Zhao T S*. A transient model for vanadium redox flow batteries with bipolar membranes [J]. Journal of Power Sources, 2021, 496: 229829.

5. Lei Y, Zhang B W, Bai B F, Zhao T S*. An improved model of ion selective adsorption in membrane and its application in vanadium redox flow batteries, Applied Energy, 2018, 215: 591-601.