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第1部分 简介 1

第1章 大中型储能电化学电池：基本原理 1

1.1引言 1

1.2电化学电池的电势和容量 2

1.3实际电化学电池的电化学基本原理 11

参考文献 21

第2章 大中型储能电池的经济性 24

2.1引言 24

2.2小型项目 29

2.3大型项目 38

2.4结论 44

参考文献 44

第2部分 铅、镍、钠和锂基电池 47

第3章 大中型储能型铅酸蓄电池 47

3.1引言 47

3.2铅酸蓄电池的电化学 48

3.3铅酸蓄电池设计 49

3.4老化效应和失效机理 51

3.5先进铅酸蓄电池 51

3.6铅酸蓄电池在中长期储能领域的应用 55

3.7总结和未来趋势 57

参考文献 57

第4章 大中型储能型镍基蓄电池 60

4.1引言 60

4.2基本的电池化学 61

4.3电池的发展与应用 64

4.4未来趋势 72

4.5更多信息源和相关建议 74

参考文献 74

第5章 大中型储能型熔盐电池 76

5.1引言 76

5.2钠-β-氧化铝电池 76

5.3挑战和未来趋势 98

参考文献 101

第6章 大中型储能型锂离子电池：目前的电池材料和部件 106

6.1引言 106

6.2锂离子电池的化学原理：阳极 108

6.3锂离子电池的化学原理：阴极 115

6.4锂离子电池的化学原理：电解质 122

6.5锂离子电池的化学原理：惰性成分 129

6.6锂-铝/铁-硫化物（LiAl-FeS2）电池 131

6.7更多信息源和相关建议 132

参考文献 134

第7章 大中型储能型锂离子电池：新兴电池材料及其构成 191

7.1引言 191

7.2阳极 191

7.3阴极 195

7.4电解液 204

7.5惰性成分 207

7.6更多信息源和相关建议 209

参考文献 211

第3部分 其他类型的电池 269

第8章 大中型储能型锌基液流电池 269

8.1引言 269

8.2锌-溴液流电池 270

8.3锌-铈液流电池 273

8.4锌-空气液流电池 279

8.5其他锌基液流电池 284

参考文献 286

第9章 大中型储能型多硫化物-溴液流电池 291

9.1引言 291

9.2PBB：工作原理及技术发展 291

9.3电解液及其化学成分 293

9.4电极材料 295

9.5PBB使用的离子传导隔膜 296

9.6PBB的应用及性能 298

9.7总结及未来趋势 298

参考文献 299

第10章 大中型储能型钒氧化还原液流电池 301

10.1引言 301

10.2电池反应、电池特性及工作原理 302

10.3电池材料 306

10.4电解液制备及优化 311

10.5电池及电池性能 314

10.6荷电状态监控及流速控制 319

10.7实际测试、示范项目及商业化 321

10.8其他VRB化学电源 328

10.9建模与仿真 338

10.10成本因素 341

10.11结论 344

参考文献 345

第11章 大中型储能型锂-空气电池 354

11.1引言 354

11.2锂离子电池 354

11.3锂-氧气电池 356

11.4Li-SES阳极 361

11.5LiPON薄膜及其在锂电池中的应用 367

11.6作为Li-O2电池阴极的碳材料 377

11.7作为锂-氧气电池添加剂的氟化醚 383

11.8总结 394

参考文献 394

第12章 锌-空气电池及其他金属-空气电池 404

12.1引言 404

12.2锌-空气电池化学反应研究 406

12.3锌-空气电池的进展 410

12.4锌-空气电池的未来趋势 416

12.5其他金属-空气电池 417

参考文献 420

第13章 大中型储能型铝离子电池 422

13.1引言 422

13.2铝离子电池的化学成分 424

13.3结论 430

参考文献 430

第4部分 设计问题和应用领域 433

第14章 大中型储能型氧化还原液流电池隔膜及电池堆设计的研究进展 433

14.1引言 433

14.2用于氧化还原液流电池的隔膜 437

14.3钒氧化还原液流电池用隔膜研究 444

14.4氧化还原液流电池用隔膜的研究与开发 445

14.5隔膜的化学稳定性 453

14.6结论 455

参考文献 456

第15章 大中型储能型电池的设计建模 461

15.1引言 461

15.2锂离子电池的主要部件 462

15.3DFT在分析LIB材料中的应用 465

15.4电极材料的结构—特性关系 467

15.5LIB中使用的聚阴离子化合物的结构—特性关系 471

15.6LIB材料领域的电子密度分析和结构修改 474

15.7LIB有机电极材料的结构—特性关系 477

15.8建模比功率和倍率性能：离子电导率和电子电导率 480

15.9模拟LIB材料中的嵌入或转换反应 484

15.10固体—电解质界面（SEI）的建模 486

15.11模拟LIB材料的显微结构特性 487

15.12模拟LIB材料的热机械应力 490

15.13LIB性能的多尺度建模 493

15.14新兴电池技术的建模：锂-空气电池（LAB）、固态锂离子电池和氧化还原液流电池 497

15.15结论 502

参考文献 504

第16章 偏远地区电力供应系统用电池 510

16.1引言 510

16.2RAPS系统的构成 512

16.3当前RAPS用电池系统 514

16.4对于未来发展的考虑 525

16.5总结 527

参考文献 528

第17章 电网储能用电池的应用 531

17.1引言 531

17.2储能和电网 531

17.3储能需求 534

17.4蓄电池技术 538

17.5电池储能系统对电网系统的影响 543

17.6储能系统的分布 545

17.7法律和经济问题 546

17.8更多信息源和相关建议 547

参考文献 548