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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