储能科学与技术

全钒液流电池技术与产业发展状况

王晓丽, 张宇, 李颖, 张华民

2015 (5): 458-466. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.002

摘要 ( 808 )

PDF(7521KB) ( 551 )

全钒液流电池因其安全性高、使用寿命长、可实时直接监测其充放电状态等特点,已成为规模储能技术领域的首选储能设备之一。本文全面总结了国内外全钒液流电池装机规模、工程应用、产业状况、质量标准、知识产权等信息,并对目前各国储能相关的激励政策进行了梳理,最后对全钒液流电池储能的发展方向进行了展望。

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高能量密度液流电池的研究进展

贾传坤, 王庆

2015 (5): 467-475. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.003

摘要 ( 1009 )

PDF(11006KB) ( 484 )

液流电池是一种重要的大型电化学储能装置。由于能量储存和功率输出彼此独立,且具有结构简单、储能规模大、循环寿命长及安全性能高等优点,因此液流电池既可以作为新能源发电过程中的储能装置,还可以作为电网调峰的大规模储能装置。本文对最近5年来高能量密度液流电池的研究进展和趋势进行综述,并重点对最新研究的液流锂电池进行全面系统地介绍。

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超级电容器储能专利分析

李莉华, 马廷灿, 戴炜轶, 瞿海妮, 赵三姗

2015 (5): 476-486. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.004

摘要 ( 591 )

PDF(11056KB) ( 308 )

本文以超级电容器储能技术国际专利为研究对象,运用专利文献计量学方法,使用TDA和Innography专利检索与分析平台,对德温特专利数据库（DII）中收录的超级电容器储能技术相关专利的时序分布、来源国家和地区、技术主题、重点申请人等方面进行了分析,对超级电容器储能技术的国际发展现状、态势进行了梳理。

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水系锌锂离子液流电池正极材料研究

赖勤志, 李先锋, 张华民

2015 (5): 487-492. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.005

摘要 ( 593 )

PDF(7103KB) ( 774 )

近年来,水系锂离子电池具有功率高、环境污染小等优点而受到广泛关注。文章采用在碱性体系中稳定性较好的LiFePO₄作为正极材料,石墨板为负极,组装锌锂离子电池;通过SEM分析、XRD分析、循环伏安测试、线性扫描伏安测试等手段研究了锂的嵌入脱出以及锌的沉积溶解反应的反应活性及正极材料的稳定性。

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液流电池理论与技术——荷电状态的表征

洪为臣, 李冰洋, 王保国

2015 (5): 493-497. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.006

摘要 ( 679 )

PDF(7251KB) ( 816 )

电池实际可放出的瓦时容量与实际可放出的最大瓦时容量的比值定义为荷电状态,准确测定荷电状态对储能应用十分重要。本文从理论和应用角度,讨论全钒液流电池荷电状态的理论概念、工程定义和主要影响因素;提出2种确定最大瓦时容量的方法,其中实测法准确度更高,包含钒离子跨膜迁移、水分子扩散、负极电解液析氢和被氧化的信息,用于表征储能系统的荷电状态具有实际价值;阐述最大瓦时容量、电化学瓦时容量和理论瓦时容量的区别与联系。所提出的荷电状态确定方法,能够用于全钒液流电池SOC的估计。

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钒电池五价钒溶液的电导性质

李享容, 何虹祥, 许维国, 刘建国, 秦野, 杨家振, 许茜, 严川伟

2015 (5): 498-505. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.007

摘要 ( 504 )

PDF(8471KB) ( 646 )

全钒氧化还原液流电池被认为是满足风能、太阳能等新能源最有可行性的大规模储能技术之一。钒电池电解液既是导电介质又是能量存储的关键材料,是钒电池储能与能量转化的核心。对钒电池电解液热力学性质的研究,有助于深入认识溶液的本质特性,对钒电池的容量、能量密度以及系统稳定性的提高均具有极大意义。采用电导法测量了温度范围在278.15~318.15 K,不同浓度的V(Ⅴ)硫酸水溶液三元体系的电导率,通过多项式拟合及外推法,将V(Ⅴ)+H₂SO₄+H₂O三元体系的电导率外推得到V(Ⅴ)水溶液二元体系电导率,并计算了离子的极限摩尔电导率、Stocks半径、迁移数、扩散系数和溶液电导活化能等参数并讨论了浓度、温度对这些性质的影响规律。

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全钒液流电池电极Kozeny-Carman常数的测量

邢枫, 郑琼, 张华民, 李先锋, 马相坤

2015 (5): 506-509. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.008

摘要 ( 776 )

PDF(4307KB) ( 612 )

以达西方程为基础,在搭建的电解液流动特性测试平台上测量不同流量下电堆的正极进出液口压力差,拟合出电极区域内压力差与流量的线性关系,进而计算出Kozeny-Carman常数K_KC=24.087。对比不同流量下电堆的进出口压力差的实验值与模拟值,偏差小于3%,提高了计算的准确性。

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钒电池电解液配比的优化及其对电池性能的影响

王绍亮, 范新庄, 张建国, 吴晓亮, 刘建国, 严川伟

2015 (5): 510-514. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.009

摘要 ( 612 )

PDF(5051KB) ( 581 )

电解液是钒电池能量存储的核心,其组成对电池的能量转化效率、循环稳定性等具有显著影响。本工作针对正负极电解液体积比、电解液价态,较系统地考察了它们对钒电池电化学性能的影响规律。结果表明,保持正极电解液体积不变,单纯增加负极的体积,可提高电池的放电容量,但对电池的能量转换效率影响较小;电解液价态的升高会在一定程度上降低钒电池的放电容量,但其能量转换效率却呈现先升高后降低的抛物线规律;增加负极电解液体积和提高电解液价态均会导致负极活性物质过量,但后者对电池性能的影响更为显著,在后者的基础上前者对能量转换效率的影响也会被放大。

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锂电池百篇论文点评（2015.6.1—2015.7.31）

闫勇, 林明翔, 陈彬, 王昊, 胡飞, 詹元杰, 陈宇阳, 赵俊年, 武怿达, 俞海龙, 刘燕燕, 贲留斌, 黄学杰

2015 (5): 515-525. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.05.010

摘要 ( 590 )

PDF(14085KB) ( 484 )

该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,我们以“lithium”和“batter*”为关键词检索了Web of Science从2015年6月1日至2015年7月31日上线的锂电池研究论文,共有1573篇,选择其中100篇加以评论。正极材料主要研究了富锂相材料、三元材料和尖晶石材料的结构演变及掺杂和表面包覆对其循环寿命的影响。高容量的硅基复合负极材料研究侧重于纳米材料、复合材料、黏结剂及反应机理研究,电解液添加剂、固态电解质、锂空电池、锂硫电池的论文也有多篇。理论模拟工作包括电极材料体相和界面结构以及电解质的输运性质,除了以材料为主的研究之外,针对电池的失效分析、热安全分析的研究论文也有多篇。

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近期储能产业新闻

中关村储能产业技术联盟

2015 (5): 528-529.

摘要 ( 254 )

PDF(1576KB) ( 311 )

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