储能科学与技术

钠电池的研究与开发现状

胡英瑛, 温兆银, 芮琨, 吴相伟

2013 (2): 81-90. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.001

摘要 ( 926 )

PDF(12275KB) ( 1425 )

钠硫电池,钠-氯化镍电池(ZEBRA电池)和钠-空气电池等一类以金属钠作负极,通过钠离子在正负极之间传导和得失电子而实现电能和化学能转换的电池,统称为钠电池.本文综述了钠硫电池,ZEBRA电池和钠-空气电池等钠电池的研究和开发现状,包括各种钠电池的结构,工作原理和性能特性以及目前研发进展的介绍,它们面临的主要问题的分析,最后指出它们今后的发展趋势.

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磷酸亚铁锂材料的研究与发展

费定国, 林逸全

2013 (2): 103-111. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.003

摘要 ( 649 )

PDF(11287KB) ( 653 )

目前全球高动力锂离子电池系统的发展主要集中在锂锰电池,锂钴镍锰电池以及锂铁电池,其中磷酸亚铁锂材料具有高电容量,高放电功率,极佳的长循环寿命以及良好的热稳定性与高温性能等优点,已成为动力锂离子电池首选的高安全性正极材料.然而,磷酸亚铁锂材料在工业化量产时,必须解决电池芯加工性差及材料一致性不佳等问题,作者曾结合多项新颖观念与技术于磷酸亚铁锂材料制做过程,在粉体表面涂布碳层,在晶体内部掺杂金属,分别改善材料电导率与锂离子扩散速度以及有效地控制碳含量,粉体比表面积,碳层均匀性,粒径大小与分布,制备出高质量磷酸亚铁锂产品.该文将回顾并探讨上述研发工作的一些重要结果.

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锂电池百篇论文点评(2012.12.1--2013.1.31)

董金平, 孙洋, 唐春, 林明翔, 徐凯琪, 闫勇, 陈彬, 王昊, 黄学杰

2013 (2): 112-125. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.004

摘要 ( 658 )

PDF(14723KB) ( 370 )

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2012 年12 月1 日至2013 年1 月31 日上线的锂电池研究论文,共有628篇,选择其中100 篇加以评论.层状氧化物正极材料继续受到关注的同时,高容量的Si 基负极材料一直是研究的热点,然而其体积膨胀,长循环效率低的缺点尚未被克服.固态电解质是解决锂离子电池安全问题的方案之一,但从目前的研究水平来看距离实际应用还有很长的路要走.新的聚合物电解质和具有高能量密度的Li-O₂和Li-S电池也是研究热点,除了这些以材料为主的研究之外,针对电池特性和电池应用的研究论文也逐渐增多,对电池技术的创新也将产生促进作用.

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热收缩聚氨酯材料的研究进展

王林生, 丁雪佳, 何金迎, 苏磊静, 李熙然, 雷晓慧

2013 (2): 126-131. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.005

摘要 ( 555 )

PDF(5404KB) ( 605 )

阐述了热收缩聚氨酯(TPU)材料的记忆原理及具有记忆功能的材料结构,并介绍了描述聚合物热收缩行为的相关参数和数学模型.热收缩TPU材料具有软硬段的两相微区或交联结构,通过冷拉或热拉赋形,材料在回复温度恢复原来的初始形状,其热收缩行为可用黏壶模型表述,介绍了其相关参数.综述了TPU热收缩材料的研究现状,包括软硬段相分离结构,交联结构的热收缩聚氨酯及其复合材料.展望了热收缩聚氨酯材料的未来发展趋势,指出需提高热收缩TPU材料回复的准确性和回复力以及开发功能感应性和满足特殊领域使用要求的新型TPU材料.

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全钒液流电池离子交换膜的研究进展

牛洪金, 唐军柯, 张永明, 张恒

2013 (2): 132-139. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.006

摘要 ( 806 )

PDF(8922KB) ( 323 )

全钒氧化还原液流电池(VRB)作为一种新兴的电化学储能系统在解决可再生能源利用方面具有良好的应用前景.离子交换膜作为全钒液流电池的关键功能材料之一,应具有钒离子透过率低,电导率高,化学稳定性好等性能.本文论述了VRB的工作原理和特点,综述了近年来国内外相关的研究进展,对商品化离子膜,新型阳离子膜,新型阴离子膜,两性离子膜在VRB中的研究应用进行了对比与分析,并指出它们各自需要改进的地方;最后提出应大力开发低成本的国产全氟磺酸离子膜,为实现VRB大规模的产业化奠定基础.

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全钒液流电池技术发展现状

杨霖霖, 廖文俊, 苏青, 王子健

2013 (2): 140-145. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.007

摘要 ( 771 )

PDF(6133KB) ( 941 )

全钒液流电池是当今世界上规模最大,技术最先进,最接近产业化的液流电池,在风电,光伏发电,电网调峰等领域有着极其良好的应用前景.本文对全钒液流电池的工作原理进行了详细介绍,并对影响全钒液流电池发展的关键技术进行深入分析,结合其国内外的技术发展现状,对全钒液流电池的发展趋势做了客观的评估,并展望了全钒液流电池发展前景.

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压缩空气储能技术原理

陈海生, 刘金超, 郭欢, 徐玉杰, 谭春青

2013 (2): 146-151. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.008

摘要 ( 1100 )

PDF(10988KB) ( 874 )

压缩空气储能被公认为是一种比较适合大规模系统的储能技术.本文对压缩空气储能的技术原理和发展现状进行了简要讲解,包括工作原理,工作过程,关键技术,发展现状,应用领域等.

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电化学基础(Ⅲ)----双电层模型及其发展

吴旭冉, 贾志军, 马洪运, 廖斯达, 王保国

2013 (2): 152-156. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.009

摘要 ( 1849 )

PDF(3313KB) ( 2156 )

双电层模型描述了电极与溶液相界面之间电荷层的结构,是电极平衡和电极过程动力学在电化学过程中的具体表现,是现代电化学的基础理论之一. 双电层理论对现代电化学的推动作用主要体现在电化学分析方法与双电层电容器等领域.通过回顾双电层理论提出的科学背景和发展历程,了解其发现问题,解决问题的思路,对于深化电化学工程领域的探索与创新具有重要意义.

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锂锂电池基础科学问题(Ⅱ)----电池材料缺陷化学

卢侠, 李泓

2013 (2): 157-164. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.010

摘要 ( 1164 )

在锂离子电池电极与电解质材料研究中,缺陷化学对于理解材料的物理化学性质,指导材料的理性设计与优化方面具有重要的意义.本文重点讨论了锂电池材料中缺陷形态的类型,热力学基础,缺陷的存在对材料性质的调制等方面的内容,讨论了小尺寸材料引起的电极电位偏离理想材料的问题.以锂离子电池中重要的正极材料LiFePO₄为例,结合第一性原理计算与原子级分辨的球差校正电镜技术,介绍了LiFePO₄中缺陷的生成与表征及对电子电导率的调制,对锂离子输运的影响,缺陷结构的可视化以及缺陷进一步演化导致的缺陷簇和超结构等方面的工作.

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储热技术基础(Ⅱ)----储热技术在电力系统中的应用

李永亮, 金翼, 黄云, 叶锋, 汪翔, 李大成, 王彩霞, 丁玉龙

2013 (2): 165-171. doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.02.011

摘要 ( 754 )

PDF(7535KB) ( 381 )

简要介绍了储热技术在电力系统中最有潜力的四种具体应用技术,包括太阳能热发电,压缩空气储能,深冷储能,热泵储电,指出了太阳能热发电储热技术在短期内具有很大发展潜力,目前双罐式液体显热储热(储冷)具有较好的整体效率,将在电力系统储热技术中发挥重要的作用.

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铅酸电池不会被储能领域淘汰——访浙江南都电源动力股份有限公司总裁陈博

刘禹松

2013 (2): 172-174.

摘要 ( 345 )

PDF(2510KB) ( 454 )

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