液流電池技術

《液流電池技術》是2015年1月化學工業出版社出版的圖書，作者是張華民。

基本介紹

• 中文名：液流電池技術
• 作者：張華民
• ISBN：9787122216489
• 頁數：230頁
• 定價：98元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2015年1月
• 裝幀：精裝
• 開本：16開

內容簡介

液流電池技術由於具有儲能規模大、安全性高、充放電循環壽命長、生命周期高、環境負荷小、電池材料可循環利用，環境友好等優點，近年來越來越得到世界各國的重視，有著十分巨大的市場前景。《液流電池技術》簡述了能源和儲能技術的發展背景，從原理、技術現狀及發展趨勢方面介紹了各種儲能電池分類及其特點，全面而詳細地介紹了各類液流電池技術，重點闡述了液流電池關鍵材料、核心部件、電化學基礎、電池系統管理與控制、電池套用及前景與挑戰，還對近年來運行的多項不同規模液流電池示範項目等具體案例進行詳細介紹。

《液流電池技術》適合於大規模儲能技術、智慧型電網技術研究開發和套用的工程技術人員，高等院校、科研院所從事儲能技術研究的人員和研究生閱讀和參考；還可供從事液流電池以及新能源材料研究、開發、生產和使用人員參考。

目錄

第1章能源與儲能1

1.1能源概述1

1.2風能、太陽能可再生能源發電的發展現狀2

1.2.1光伏電池發電發展現狀4

1.2.2風能發電發展現狀5

1.3可再生能源發電的作用7

1.4儲能技術在可再生能源發電中的作用7

參考文獻9

第2章儲能技術10

2.1儲能技術的分類及套用領域11

2.2大規模電池儲能技術的要求11

2.3抽水儲能技術12

2.3.1抽水儲能技術的原理12

2.3.2抽水儲能技術現狀14

2.3.3抽水儲能技術發展趨勢15

2.4壓縮空氣儲能技術15

2.4.1壓縮空氣儲能技術的原理15

2.4.2壓縮空氣儲能技術現狀17

2.4.3壓縮空氣儲能技術發展趨勢17

2.5鋰離子電池18

2.5.1鋰離子電池的原理19

2.5.2鋰離子電池技術現狀20

2.5.3鋰離子電池技術發展趨勢22

2.6鈉/硫電池22

2.6.1鈉/硫電池的原理22

2.6.2鈉/硫電池儲能系統24

2.6.3鈉/硫電池技術現狀25

2.7鈉/鎳電池27

2.7.1鈉/鎳電池的原理27

2.7.2鈉/鎳電池儲能系統29

2.7.3鈉/鎳電池技術現狀33

2.7.4鈉/鎳電池發展趨勢34

參考文獻34

第3章液流電池儲能技術36

3.1液流電池儲能技術的原理36

3.2液流電池的結構與組成38

3.2.1液流電池單體電池38

3.2.2液流電池電堆38

3.2.3液流電池單元儲能系統模組39

3.3液流電池特點、分類40

3.3.1液流電池特點40

3.3.2液流電池分類42

3.4全釩液流電池43

3.5鋅/溴液流電池45

3.5.1溴的滲透性抑制技術研究46

3.5.2枝晶生成抑制技術研究47

3.5.3電極材料與電池性能研究47

3.5.4鋅/溴液流電池示範套用49

3.6多硫化鈉/溴液流電池50

3.7鋅/鎳液流電池52

3.8鐵/鉻液流電池54

3.9釩/多鹵化物液流電池54

3.10鋅/鈰液流電池55

3.11鉛酸單液流電池55

3.12液流儲能電池套用56

參考文獻56

第4章液流電池電化學基礎58

4.1電化學基本概念58

4.1.1電子導體與離子導體58

4.1.2原電池與電解池59

4.1.3電解質及離子水化作用、離子氛60

4.1.4濃度、活度與活度係數60

4.1.5離子淌度與電導率61

4.1.6電極/溶液界面結構61

4.1.7法拉第定律62

4.2電化學熱力學63

4.2.1相間電位和電極電位63

4.2.2絕對電極電位與相對電極電位64

4.2.3液體接界電位66

4.2.4平衡電極電位、電池電動勢與能斯特方程67

4.2.5電池電動勢與溫度、壓力的關係68

4.3電極過程動力學68

4.3.1不可逆的電極過程及速率控制步驟68

4.3.2電極電位對電子轉移步驟速率的影響69

4.3.3穩態極化時的動力學公式70

4.3.4多電子轉移過程71

4.3.5液相傳質的方式及穩態擴散過程72

4.3.6穩態擴散中的濃差極化73

4.3.7電化學極化和濃差極化共存時的動力學規律74

4.3.8液流電池的電壓損失74

4.4電沉積過程75

4.4.1金屬的陰極過程及電沉積75

4.4.2電沉積的可能性和影響因素76

4.4.3金屬離子的電沉積77

4.4.4電結晶過程77

4.5電化學研究方法78

4.5.1穩態極化曲線78

4.5.2循環伏安曲線79

4.5.3電化學阻抗方法81

4.5.4電位滴定法82

4.5.5電池性能測試83

參考文獻84

第5章液流電池關鍵材料85

5.1液流電池電極材料85

5.1.1液流電池電極材料分類86

5.1.2鐵/鉻液流電池電極87

5.1.3多硫化鈉/溴液流電池電極87

5.1.4全釩液流電池電極90

5.1.5鋅/鎳液流電池電極91

5.1.6全沉積型鉛酸液流電池電極91

5.2液流電池電極特性及評價方法92

5.2.1電極反應影響因素93

5.2.2全釩液流電池電極材料93

5.2.3電極材料的表征99

5.3液流電池雙極板材料102

5.3.1液流電池雙極板材料的功能與作用102

5.3.2液流電池雙極板材料的種類103

5.3.3液流電池雙極板的特性及表征104

5.3.4電極雙極板一體化106

5.4離子傳導隔膜材料107

5.4.1液流電池用離子傳導隔膜材料的分類108

5.4.2全釩液流電池離子傳導隔膜材料110

5.4.3液流電池用離子傳導隔膜材料的製備及性能117

5.4.4離子傳導隔膜材料的改性與最佳化124

5.5電解質溶液129

5.5.1液流電池電解質溶液的分類129

5.5.2液液型液流電池性能的影響因素148

5.5.3水和釩離子遷移規律153

參考文獻161

第6章液流電池電堆、系統及管理控制165

6.1電堆結構與設計165

6.1.1電堆結構165

6.1.2電堆設計168

6.1.3液流電池模擬研究方法及進展171

6.2液流電池系統179

6.2.1液流電池系統組成179

6.2.2液流電池系統設計180

6.3液流電池系統管理183

6.3.1液流電池系統的管理作用183

6.3.2液流電池系統的管理策略184

6.3.3液流電池系統的安全保護184

6.3.4液流電池系統的故障診斷185

參考文獻186

第7章沉積型液流電池187

7.1概述187

7.2鋅沉積電極188

7.2.1鋅電極的反應189

7.2.2鋅電極的鈍化190

7.2.3鋅電極的枝晶191

7.2.4鋅電極的腐蝕193

7.3鋅/溴液流電池193

7.3.1鋅/溴液流電池技術原理193

7.3.2鋅/溴液流電池技術研究進展194

7.3.3鋅/溴液流電池技術套用197

7.4鋅/鎳液流電池201

7.4.1鋅/鎳液流電池技術原理201

7.4.2鋅/鎳液流電池鎳電極201

7.4.3鋅/鎳液流電池技術研究進展202

7.5鋅/鈰液流電池206

7.5.1鋅/鈰液流電池技術原理206

7.5.2鈰電極206

7.5.3鋅/鈰液流電池電解液208

7.6全沉積型鉛酸液流電池208

7.6.1全沉積型鉛酸液流電池技術原理208

7.6.2全沉積型鉛酸液流電池技術研究進展209

參考文獻210

第8章液流電池的套用212

8.1引言212

8.2大規模儲能設備的技術要求213

8.3電力系統削峰填谷220

8.4應急備用電站224

8.5電動車充電站226

8.6通信基站228

8.7高能耗企業備用電源228

8.8液流電池技術的產業化挑戰228

參考文獻229