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液流電池技術(shù)

液流電池技術(shù)

定 價(jià):¥98.00

作 者: 張華民 著
出版社: 化學(xué)工業(yè)出版社
叢編項(xiàng):
標(biāo) 簽: 電工技術(shù) 獨(dú)立電源技術(shù)(直接發(fā)電) 工業(yè)技術(shù)

ISBN: 9787122216489 出版時(shí)間: 2015-01-01 包裝: 精裝
開本: 16開 頁數(shù): 230 字?jǐn)?shù):  

內(nèi)容簡介

  液流電池技術(shù)由于具有儲(chǔ)能規(guī)模大、安全性高、充放電循環(huán)壽命長、生命周期中性價(jià)比高、環(huán)境負(fù)荷小、電池材料可循環(huán)利用,環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),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(shù)》簡述了能源和儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展背景,從原理、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢方面介紹了各種儲(chǔ)能電池分類及其特點(diǎn),全面而詳細(xì)地介紹了各類液流電池技術(shù),重點(diǎn)闡述了液流電池關(guān)鍵材料、核心部件、電化學(xué)基礎(chǔ)、電池系統(tǒng)管理與控制、電池應(yīng)用及前景與挑戰(zhàn),還對近年來運(yùn)行的多項(xiàng)不同規(guī)模液流電池示范項(xiàng)目等具體案例進(jìn)行詳細(xì)介紹。
  《液流電池技術(shù)》適合于大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)研究開發(fā)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員,高等院校、科研院所從事儲(chǔ)能技術(shù)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(fā)、生產(chǎn)和使用人員參考。

作者簡介

  張華民,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員、儲(chǔ)能技術(shù)研究中心主任,兼任中國電工協(xié)會(huì)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任委員。大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司副總經(jīng)理、總工程師。
  先后從事催化材料、功能材料、燃料電池技術(shù)、液流電池技術(shù)等研究。2000年6月,作為中科院“百人計(jì)劃”人才引進(jìn)回國。作為課題負(fù)責(zé)人,先后主持了863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研究開發(fā)。作為首席科學(xué)家,主持中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新燃料電池重大項(xiàng)目的研究開發(fā)。目前,作為973首席科學(xué)家,正在主持大規(guī)模高效液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的研究項(xiàng)目。先后獲得省部級(jí)科技發(fā)明一等獎(jiǎng)二項(xiàng)、二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、國家四部委頒發(fā)的“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)一項(xiàng),中國通用科技成就二等獎(jiǎng)一項(xiàng)。共發(fā)表研究論文210篇,申報(bào)發(fā)明專利130項(xiàng),其中國際專利27項(xiàng)。

圖書目錄

第1章能源與儲(chǔ)能1
1.1能源概述1
1.2風(fēng)能、太陽能可再生能源發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀2
1.2.1光伏電池發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀4
1.2.2風(fēng)能發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀5
1.3可再生能源發(fā)電的作用7
1.4儲(chǔ)能技術(shù)在可再生能源發(fā)電中的作用7
參考文獻(xiàn)9

第2章儲(chǔ)能技術(shù)10
2.1儲(chǔ)能技術(shù)的分類及應(yīng)用領(lǐng)域11
2.2大規(guī)模電池儲(chǔ)能技術(shù)的要求11
2.3抽水儲(chǔ)能技術(shù)12
2.3.1抽水儲(chǔ)能技術(shù)的原理12
2.3.2抽水儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀14
2.3.3抽水儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢15
2.4壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)15
2.4.1壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的原理15
2.4.2壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀17
2.4.3壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)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(shù)現(xiàn)狀20
2.5.3鋰離子電池技術(shù)發(fā)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(chǔ)能系統(tǒng)24
2.6.3鈉/硫電池技術(shù)現(xiàn)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(chǔ)能系統(tǒng)29
2.7.3鈉/鎳電池技術(shù)現(xiàn)狀33
2.7.4鈉/鎳電池發(fā)展趨勢34
參考文獻(xiàn)34

第3章液流電池儲(chǔ)能技術(shù)36
3.1液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的原理36
3.2液流電池的結(jié)構(gòu)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(chǔ)能系統(tǒng)模塊39
3.3液流電池特點(diǎn)、分類40
3.3.1液流電池特點(diǎn)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(shù)研究46
3.5.2枝晶生成抑制技術(shù)研究47
3.5.3電極材料與電池性能研究47
3.5.4鋅/溴液流電池示范應(yīng)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(chǔ)能電池應(yīng)用56
參考文獻(xiàn)56

第4章液流電池電化學(xué)基礎(chǔ)58
4.1電化學(xué)基本概念58
4.1.1電子導(dǎo)體與離子導(dǎo)體58
4.1.2原電池與電解池59
4.1.3電解質(zhì)及離子水化作用、離子氛60
4.1.4濃度、活度與活度系數(shù)60
4.1.5離子淌度與電導(dǎo)率61
4.1.6電極/溶液界面結(jié)構(gòu)61
4.1.7法拉第定律62
4.2電化學(xué)熱力學(xué)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(dòng)勢與能斯特方程67
4.2.5電池電動(dòng)勢與溫度、壓力的關(guān)系68
4.3電極過程動(dòng)力學(xué)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(zhuǎn)移步驟速率的影響69
4.3.3穩(wěn)態(tài)極化時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式70
4.3.4多電子轉(zhuǎn)移過程71
4.3.5液相傳質(zhì)的方式及穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程72
4.3.6穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散中的濃差極化73
4.3.7電化學(xué)極化和濃差極化共存時(shí)的動(dòng)力學(xué)規(guī)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(jié)晶過程77
4.5電化學(xué)研究方法78
4.5.1穩(wěn)態(tài)極化曲線78
4.5.2循環(huán)伏安曲線79
4.5.3電化學(xué)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(xiàn)84

第5章液流電池關(guān)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(píng)價(jià)方法92
5.2.1電極反應(yīng)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(dǎo)隔膜材料107
5.4.1液流電池用離子傳導(dǎo)隔膜材料的分類108
5.4.2全釩液流電池離子傳導(dǎo)隔膜材料110
5.4.3液流電池用離子傳導(dǎo)隔膜材料的制備及性能117
5.4.4離子傳導(dǎo)隔膜材料的改性與優(yōu)化124
5.5電解質(zhì)溶液129
5.5.1液流電池電解質(zhì)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(guī)律153
參考文獻(xiàn)161

第6章液流電池電堆、系統(tǒng)及管理控制165
6.1電堆結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)165
6.1.1電堆結(jié)構(gòu)165
6.1.2電堆設(shè)計(jì)168
6.1.3液流電池模擬研究方法及進(jìn)展171
6.2液流電池系統(tǒng)179
6.2.1液流電池系統(tǒng)組成179
6.2.2液流電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)180
6.3液流電池系統(tǒng)管理183
6.3.1液流電池系統(tǒng)的管理作用183
6.3.2液流電池系統(tǒng)的管理策略184
6.3.3液流電池系統(tǒng)的安全保護(hù)184
6.3.4液流電池系統(tǒng)的故障診斷185
參考文獻(xiàn)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(yīng)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(shù)原理193
7.3.2鋅/溴液流電池技術(shù)研究進(jìn)展194
7.3.3鋅/溴液流電池技術(shù)應(yīng)用197
7.4鋅/鎳液流電池201
7.4.1鋅/鎳液流電池技術(shù)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(shù)研究進(jìn)展202
7.5鋅/鈰液流電池206
7.5.1鋅/鈰液流電池技術(shù)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(shù)原理208
7.6.2全沉積型鉛酸液流電池技術(shù)研究進(jìn)展209
參考文獻(xiàn)210

第8章液流電池的應(yīng)用212
8.1引言212
8.2大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)備的技術(shù)要求213
8.3電力系統(tǒng)削峰填谷220
8.4應(yīng)急備用電站224
8.5電動(dòng)車充電站226
8.6通信基站228
8.7高能耗企業(yè)備用電源228
8.8液流電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)228
參考文獻(xiàn)229

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