新型电化学储能技术:半固态锂电池

半固态锂电池是将可脱嵌锂的活性材料颗粒和导电剂颗粒分散在电解液中形成电极材料的一种新型电化学储能技术,与传统锂离子电池相比,预计其规模化生产成本低,且避免了锂离子电池中电极材料粉化脱落的问题,因此电池循环寿命更长。目前半固态锂电池发展出了两种技术类型:半固态锂液流电池和半固态锂浆料电池,其技术原理已经通过验证,进入到基础关键技术开发阶段。本文综述了半固态锂电池的国内外研究进展,并对研发过程中的关键技术问题进行了总结和分析。     

美研制出新型半固态液流电池

美国麻省理工学院的科学家研制出一种新型半固态液流电池,其成本仅为现有电动汽车所用电池的三分之一,但却能让电动汽车一次充电的行驶里程加倍。     

能源革命中的电化学储能技术

储能技术在可再生能源并网及微电网、电网调峰提效、区域供能、电动汽车等应用中发挥着关键作用,是保障能源安全,落实节能减排,推动全社会绿色低碳发展的重大战略需求,对切实推进能源革命具有不可替代的作用。文章重点介绍具有重要市场前景的电化学储能技术,包括液流电池、锂离子电池、铅炭电池、钠基电池技术,并在分析电化学储能技术发展现状的基础上,阐述中国相关领域未来的发展战略。     

MW级电池储能站在电网中的应用

文章简要介绍了锂电池、钠硫电池等几种不同的电池储能技术的特点、国内外发展现状,分析大容量电池储能技术在电网中的应用前景.     

钠离子电池关键材料与器件

钠离子电池因资源丰富、价格低廉、安全性高等优点,在大规模电化学储能领域展现出极大的发展潜力,是我国实现能源与环境可持续发展的重要途径。相比于其它电化学储能技术,钠离子电池在经济和技术层面都呈现出优异的可行性。基于此,面向储能领域高质量发展的国家重大战略需求,聚焦钠离子电池电极材料、电解液、隔膜等关键部件,以及它们之间的相互联系、相互作用机制,总结归纳出钠离子电池关键科学问题,并提出相应研究方向和解决策略,进而构建具有超长循环寿命、超高能量密度的钠离子电池器件。着眼未来,深耕钠离子电池基础和应用基础研究,保持我国在钠离子电池领域的国际领先地位。     

液流电池专利申请分析

随着全球可再生能源储能需要的增长,全钒液流电池（VRB）作为新一代储能设备得到了飞速发展,专利申请量也逐年上升.本文通过对涉及液流电池的中国专利申请进行检索和统计,分析了国内外申请人在中国液流电池技术的专利申请情况.     

储能技术分类及国内大容量蓄电池储能技术比较

本文介绍了四大类型的电能储能技术,认为电化学储能虽然价格较高,但在性能及应用前景上有较大优势。进一步对国内磷酸亚铁锂电池、钠硫电池、全钒液流电池三种电化学储能技术的发展情况进行对比研究,认为国内单体电池制造质量已达国际水平,大容量蓄电池储能系统尚处于起步研究阶段,有关性能指标、高级应用还有待时间检验。     

流体电池的化学工程科学问题

流体电池以可流动物质作为能量载体,具有能量与功率解耦、设计灵活、可扩展性好、不受地形地质限制等优点,是推动长时间能量存储、支撑可再生能源大规模并网、构建新型电力系统、实现双碳目标的关键技术。本文基于国家自然科学基金委员会举办的第311期双清论坛,阐述了储能技术的战略意义,总结了流体电池的分类与现状,探讨了流体电池中热流科学和化学工程的学科交叉问题,提出了同时提升流体电池传输性能和电化学性能的有效途径,并为促进流体电池的发展提供了政策建议。     

基于专利指标的新兴电化学储能技术未来产业影响力比较

为探索更加完善的新兴电化学储能技术未来产业影响力比较体系,引入技术价值度、国际市场布局、合作研发强度、产学研合作密度、专利申请量等指标,依据改进粗糙集属性重要度权重计算方法,对锌空气电池、钠离子电池、铝空气电池与钠硫电池进行连续6年的未来产业影响力综合比较。研究结果表明:锌空气电池未来产业影响力最接近于钠硫电池,但仍差距很大,需加强技术合作;钠离子电池产业影响力近年呈"井喷式"增长态势,未来产业影响力仅次于锌空气电池,在保持产学研合作力度的同时需注重成果转化;铝空气电池未来产业影响力最小,需加大研发投入以取得技术进步。     

离子液体在电池中的应用

简要介绍了离子液体的种类和优点。离子液体作为绿色替代溶剂,在电化学中的应用涉及电池、电解、电镀和电容技术等。由于其具有电化学稳定窗口宽、温度范围宽等优点,在电池中更有广阔的应用前景。针对离子液体在电池中的应用作了详细介绍。     

锂离子电池管理系统特性技术

在当今电子产品大发展的背景下,人们对电池的各项要求也越来越高。现在人们最常使用的电池是锂电池。由于锂离子电池具有比能量相对高,而且自放电小,循环的寿命比一般的电池好等优点,得到了人们的广泛关注,但是在当前我国的能源与环境形势下,人们对电池的研究也越来越深入。本文就国内外锂离子电池管理系统的现状进行了简明扼要的分析,而且同时也分析了锂离子电池的发展方向和锂离子电池存在的一些问题,以便提高锂离子电池的工作寿命和利用率。     

一种基于霍尔传感器的锂离子电池电流检测方法

锂离子电池因其突出优点,目前在众多领域广泛应用,对电池运行状态的管理变得越来越重要。锂离子电池组管理系统主要功能有采集电池的电压、电流、温度数据,准确估计电池的剩余电量(SOC),防止过充电和过放电和均衡管理等多个方面。在电池管理多个环节中需要检测电流值,霍尔传感器低成本、高精度、小封装以及良好的隔离特性使得其是一个很好的选择。     

电化学储能过程中的界面传递

界面传递,尤其是溶剂化离子的传递机制及其过程强化是高能量密度电化学储能器件的关键科学问题之一。本文首先介绍了界面电化学理论的发展历程和界面表征方法,然后总结了溶剂化离子界面传递的研究进展,重点关注了其对电极结构稳定性、储能机理和电极反应动力学的影响机制,介绍了界面传递的计算模拟和表征手段以及液流电池变革型储能技术,并对碳达峰碳中和背景下的界面传递研究方向提出建议。     

大规模储能技术应用及问题

本文首先通过对当前不同的大规模储能技术的发展进行了相关分析,并简要的比较和总结了每种储能技术的特点及应用场所。其次从新能源并网的问题引导出当前对大规模储能技术需求的现状,结合当前电池储能技术的发展,系统的对大规模储能技术的应用领域进行了总结、同时指出了不同应用领域存在的问题。最后对大规模储能技术待研究的问题进行了分析,以期对储能技术的未来研究重点进行定位,并总结了大规模储能技术研究的意义及展望。     

中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳团队成功制备新型全钒液流电池储能材料

全钒液流电池（VRFB）由于具有高容量、响应快、耐过载、维护费用低等优点,是电网、风能以及太阳能的理想储能方式之一。然而,VRFB的应用还面临诸多挑战,主要问题在于电极的电化学活性较低(一般为碳毡或石墨毡),从而影响了电池的储能效率。目前,较为有效的方法是提高电极的电化学活性比表面积,以提高电化学活性位点。最近的研究发现：石墨烯能明显提高VRFB的效率。主要源于石墨烯良好的导电性可有效降低电极接触电阻,促进电荷的有效转移。另外,石墨烯的巨大比表面积可显著增加钒离子的活性反应位点。要让石墨烯在全钒液流电池中发挥出显著效果,主要应实现两方面改进：（1）避免其在电极上简单堆积而限制电极的有效活性面积;（2）改善其与电极间的结合强度,以增强体系的结构稳定性。     

船舶电池系统充电及其控制系统研究

针对电池控制系统中控制对象的多样性,并要求较高的实时性与可靠性,设计出一套应用单片机监控的船舶电池充电系统。通过系统实际的开发和应用,证明了该方法具有很多优点,给出了该系统软、硬件设计的步骤,并结合试验进行了相关的验证。     

新材料——锂电池报告

报告关键要素锂离子电池具有工作电压和比能量密度高、循环性好、无记忆效应等优点被广泛用于便携装置储能电池中,并在新能源汽车动力电池方面潜力巨大。本文对锂电产业及锂电池所属各类材料的现状和趋势进行了梳理。预计2013年,锂电材料用量规模有望在2010年基础上翻倍。     

一种全矾液流电池均衡控制方法

<正>随着我国“双碳”目标的提出,新能源规模的日益扩大,发展大规模长时储能已成为解决新能源利用问题的关键技术。其中,全矾液流电池（Vanadium Redox Battery,VRB）以其循环寿命长、本质安全特性、较小容量衰减、全生命周期成本低等特性,受到了广泛关注。全矾液流电池是由多片单体电池串联而成。受电堆绝缘和工艺要求的影响,单体电池串联数量有限,单组电堆运行电压范围不会太高。通常为提高液流电池装置的输出电压和供电容量,需要将单组电堆经过拆分形成若干子电堆进行串联使用。但是,受电堆制造工艺（包括隔膜阻抗、双极板阻抗、电极阻抗以及管路面积等）、电解液浓度和流量影响,     

张华民:开启“电力银行”的新时代

<正>张华民,一位致力于中国储能事业发展的中国科学院研究员、中国液流储能电池技术的首席科学家、储能行业的领军人物,用自己的行动诠释了储能人的价值观:推崇绿色储能,改善生态环境,服务社会人民,在事业发展中提升人生的价值,实现个人、企业、社会、自然的和谐共融、协调发展。"产业报国,造福中国"是张华民的人生理想,海外归国15年来,他一直怀揣着对储能技术的激情和国产化的梦想,为开启"电力银行"新时代,带领团队向着目标一步步地坚定前进着。     

电池发展动态

电池是由两个活泼性不同的电极、电解质组成,并由导线联成一个回路,将化学能转变为电能的一种装置。由于电极反应有可逆不可逆之分,所以电池有可逆电池与不可逆电池之分,可逆电池在充电和放电时不仅物质转变是可逆的,而且能量的转变也是可逆的。金属活泼性强的电极失电子(或某些非金属气体),化合价升高,被氧化在负极放电液中易得电子的微粒被还原在正极放电。