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大中型储能电池的研究进展

ISBN/ISSN:978-7-111-58237-3

作者:C.Menictas

出版时间:2018-01-01

定价:200.00 收藏

内容简介

目录

封面
译者序
第1部分 简介
 第1章 大中型储能电化学电池:基本原理
  1.1 引言
  1.2 电化学电池的电势和容量
   1.2.1 理论电势
   1.2.2 实际电池电势
   1.2.3 容量
   1.2.4 电化学电池的其他重要参数
  1.3 实际电化学电池的电化学基本原理
   1.3.1 锂离子电池的电化学基本原理
   1.3.2 氧化还原液流电池的电化学基本原理
   1.3.3 钠电池的电化学基本原理
  参考文献
 第2章 大中型储能电池的经济性
  2.1 引言
  2.2 小型项目
   2.2.1 模拟输入
   2.2.2 模拟结果与讨论
  2.3 大型项目
   2.3.1 输入模拟
   2.3.2 模拟结果与讨论
  2.4 结论
  参考文献
第2部分 铅、镍、钠和锂基电池
 第3章 大中型储能型铅酸蓄电池
  3.1 引言
  3.2 铅酸蓄电池的电化学
  3.3 铅酸蓄电池设计
  3.4 老化效应和失效机理
  3.5 先进铅酸蓄电池
  3.6 铅酸蓄电池在中长期储能领域的应用
  3.7 总结和未来趋势
  参考文献
 第4章 大中型储能型镍基蓄电池
  4.1 引言
  4.2 基本的电池化学
   4.2.1Ni-Cd电池
   4.2.2Ni-MH电池
  4.3 电池的发展与应用
   4.3.1Ni-Cd电池
   4.3.2Ni-MH电池
  4.4 未来趋势
   4.4.1Ni-Cd电池
   4.4.2Ni-MH电池
   4.4.3 回收
  4.5 更多信息源和相关建议
  参考文献
 第5章 大中型储能型熔盐电池
  5.1 引言
  5.2 钠-β-氧化铝电池
   5.2.1 电池电化学
   5.2.2β-氧化铝固体电解质
   5.2.3 负电极或钠阳极
   5.2.4 正电极或阴极
   5.2.5 电池效率和循环寿命
  5.3 挑战和未来趋势
  参考文献
 第6章 大中型储能型锂离子电池:目前的电池材料和部件
  6.1 引言
  6.2 锂离子电池的化学原理:阳极
   6.2.1 含碳材料
   6.2.2 钛酸锂(Li4Ti5O12)
   6.2.3 锡基阳极材料
  6.3 锂离子电池的化学原理:阴极
   6.3.1 橄榄石状的磷酸锂
   6.3.2 具有涂层的锂离子金属氧化物
   6.3.3 尖晶石型锂金属氧化物:LiMn2O4
   6.3.4 总结
  6.4 锂离子电池的化学原理:电解质
   6.4.1 负电极的钝化(SEI)
   6.4.2 无机锂盐
   6.4.3 稳定性和安全问题
   6.4.4 胶体聚合物电解质
   6.4.5SPE——锂金属聚合物电池
   6.4.6 有机盐的开发
  6.5 锂离子电池的化学原理:惰性成分
   6.5.1 隔板
   6.5.2 粘结剂
   6.5.3 导电添加剂
   6.5.4 集流体
  6.6 锂-铝/铁-硫化物(LiAl-FeS2)电池
  6.7 更多信息源和相关建议
  参考文献
 第7章 大中型储能型锂离子电池:新兴电池材料及其构成
  7.1 引言
  7.2 阳极
   7.2.1 纳米结构碳材料及氮掺杂碳材料
   7.2.2 二氧化钛(TiO2)
   7.2.3 硅以及氧化硅(SIOx,x<2)
   7.2.4 过渡材料
   7.2.5 复合过渡合金材料
  7.3 阴极
   7.3.1 高电压阴极
   7.3.2“富锂”阴极多层复合物xLi2MnO3(1-x)LiMO2(M=Co,Ni,Mn)
   7.3.3Li2TMSiO4(TM=Fe,Mn,Co)
   7.3.4 含氟聚阴离子阴极材料(tavorite,氟代物)
   7.3.5 锂钒磷酸盐(Li3V2(PO4)3)
   7.3.6 硫
   7.3.7 氧化钒(V2O5)
  7.4 电解液
   7.4.1 离子液体电解液
  7.5 惰性成分
   7.5.1 粘结剂
   7.5.2 隔板
   7.5.3 导电添加剂
  7.6 更多信息源和相关建议
  参考文献
第3部分 其他类型的电池
 第8章 大中型储能型锌基液流电池
  8.1 引言
  8.2 锌-溴液流电池
   8.2.1 负电极
   8.2.2 正电极
   8.2.3 电池性能
   8.2.4 结论及前景展望
  8.3 锌-铈液流电池
   8.3.1 负电极
   8.3.2 正电极
   8.3.3 单体电池性能
   8.3.4 结论及前景展望
  8.4 锌-空气液流电池
   8.4.1 负电极
   8.4.2 正电极
   8.4.3 电池的发展
   8.4.4 结论及前景展望
  8.5 其他锌基液流电池
  参考文献
 第9章 大中型储能型多硫化物-溴液流电池
  9.1 引言
  9.2PBB:工作原理及技术发展
  9.3 电解液及其化学成分
   9.3.1 溴化物离子的溶液化学反应和电化学反应
   9.3.2 多硫化物的溶液化学反应及电化学反应
  9.4 电极材料
   9.4.1 溴阴极材料
   9.4.2 硫阳极材料
  9.5PBB使用的离子传导隔膜
  9.6PBB的应用及性能
  9.7 总结及未来趋势
  参考文献
 第10章 大中型储能型钒氧化还原液流电池
  10.1 引言
  10.2 电池反应、电池特性及工作原理
   10.2.1 电极反应及电池电位
   10.2.2 一般特性
   10.2.3 电池设计及运行
  10.3 电池材料
   10.3.1 电极材料
   10.3.2 隔膜材料
   10.3.3 容量损失及副反应
  10.4 电解液制备及优化
   10.4.1 电解液制备
   10.4.2 电解液优化
  10.5 电池及电池性能
  10.6 荷电状态监控及流速控制
  10.7 实际测试、示范项目及商业化
  10.8 其他VRB化学电源
   10.8.1 第二代(G2V/Br RFB)钒/多卤化物氧化还原液流电池
   10.8.2 第三代基于HCL和混合H2SO4/HCL电解液的氧化还原液流电池(G3 VRB)
   10.8.3FE/V及Fe-V/2VR FB
   10.8.4 第二代、第三代、Fe/V及Fe-V/2VRFBS部署的相关问题
   10.8.5 第一代、第二代、第三代、Fe/V及Fe-V/2V VRB之间的对比
   10.8.6 钒-氧气氧化还原燃料电池
   10.8.7 钒-氢气氧化还原燃料电池
  10.9 建模与仿真
  10.10 成本因素
   10.10.1 电解液成本
   10.10.2 电池堆成本
  10.11 结论
  参考文献
 第11章 大中型储能型锂-空气电池
  11.1 引言
  11.2 锂离子电池
  11.3 锂-氧气电池
   11.3.1 锂-氧气电池介绍
   11.3.2 锂-氧气电池的分类
   11.3.3 液体阳极/固体电解液隔膜/液体阴极电池的发展趋势
  11.4Li-SES阳极
   11.4.1Li-SES介绍
   11.4.2 半电池结构及使用Li-SES电极测量OCV
   11.4.3Li-SES导电性测试
   11.4.4 液体阳极-液体阴极全电池
  11.5LiPON薄膜及其在锂电池中的应用
   11.5.1LiPON薄膜的合成
   11.5.2 作为电解液的LiPON薄膜
   11.5.3 作为保护层的LiPON薄膜
  11.6 作为Li-O2电池阴极的碳材料
   11.6.1 表面积及孔率
   11.6.2 碳材料微观结构
  11.7 作为锂-氧气电池添加剂的氟化醚
   11.7.1 锂-氧气电池中的PFC添加剂
   11.7.2 不同电极厚度下PFC添加剂影响研究
   11.7.3 采用定义明确的GC电极进行ORR研究
  11.8 总结
  参考文献
 第12章 锌-空气电池及其他金属-空气电池
  12.1 引言
  12.2 锌-空气电池化学反应研究
  12.3 锌-空气电池的进展
   12.3.1 氧气还原电极
   12.3.2 锌电极
   12.3.3 二氧化碳的过滤
  12.4 锌-空气电池的未来趋势
  12.5 其他金属-空气电池
  参考文献
 第13章 大中型储能型铝离子电池
  13.1 引言
  13.2 铝离子电池的化学成分
  13.3 结论
  参考文献
第4部分 设计问题和应用领域
 第14章 大中型储能型氧化还原液流电池隔膜及电池堆设计的研究进展
  14.1 引言
  14.2 用于氧化还原液流电池的隔膜
   14.2.1 离子交换膜介绍
   14.2.2 离子交换膜的类型
   14.2.3 离子交换膜的制备
   14.2.4 离子交换膜的特性
  14.3 钒氧化还原液流电池用隔膜研究
  14.4 氧化还原液流电池用隔膜的研究与开发
   14.4.1 阳离子交换膜(CEM)
   14.4.2 阴离子交换膜(AEM)
   14.4.3 两性隔膜
   14.4.4 非离子多微孔隔板和隔膜
  14.5 隔膜的化学稳定性
  14.6 结论
  参考文献
 第15章 大中型储能型电池的设计建模
  15.1 引言
  15.2 锂离子电池的主要部件
  15.3DFT在分析LIB材料中的应用
  15.4 电极材料的结构—特性关系
  15.5LIB中使用的聚阴离子化合物的结构—特性关系
  15.6LIB材料领域的电子密度分析和结构修改
  15.7LIB有机电极材料的结构—特性关系
  15.8 建模比功率和倍率性能:离子电导率和电子电导率
   15.8.1 离子电导率
   15.8.2 电导率
  15.9 模拟LIB材料中的嵌入或转换反应
  15.10 固体—电解质界面(SEI)的建模
  15.11 模拟LIB材料的显微结构特性
  15.12 模拟LIB材料的热机械应力
  15.13LIB性能的多尺度建模
  15.14 新兴电池技术的建模:锂-空气电池(LAB)、固态 锂离子电池和氧化还原液流电池
   15.14.1 锂-空气电池
   15.14.2 所有固态LIB
   15.14.3 氧化还原液流电池
  15.15 结论
  参考文献
 第16章 偏远地区电力供应系统用电池
  16.1 引言
  16.2RAPS系统的构成
   16.2.1 系统设计注意事项
  16.3 当前RAPS用电池系统
   16.3.1 铅酸蓄电池
   16.3.2 镍-电池
   16.3.3 锂离子电池
   16.3.4 液流电池
   16.3.5 钠-硫电池
   16.3.6 电池技术对比
  16.4 对于未来发展的考虑
   16.4.1 现有电池技术的改进
   16.4.2 作为替代储能系统的储氢
  16.5 总结
  参考文献
 第17章 电网储能用电池的应用
  17.1 引言
  17.2 储能和电网
   17.2.1 电网背景知识
   17.2.2 载荷曲线、夏季/冬季高峰期、辅助服务
   17.2.3 电价
  17.3 储能需求
   17.3.1 频率调节和电压调节
   17.3.2 可再生能源集合
   17.3.3 投资延期:调峰和负载均衡
  17.4 蓄电池技术
   17.4.1 锂电池
   17.4.2 液流电池
   17.4.3 高温电池
   17.4.4 其他先进电池
   17.4.5 超级电容器
  17.5 电池储能系统对电网系统的影响
   17.5.1 损耗
   17.5.2 温室气体排放
  17.6 储能系统的分布
  17.7 法律和经济问题
   17.7.1 经济性
   17.7.2 所有权
   17.7.3 法规影响
  17.8 更多信息源和相关建议
  参考文献

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