大規(guī)模化學儲能技術

內容概要

　　《大規(guī)模化學儲能技術》作為一本科普讀物，介紹了大規(guī)?；瘜W儲能技術的原理與應用。內容包括：緒論、液流電池、鈉系高溫電池、鎳氫電池、鋰離子電池和金屬空氣電池，共六章?！洞笠?guī)?；瘜W儲能技術》首先闡明了化學儲能的基本原理，然后著重從原理、結構和應用等方面分別介紹了9種大規(guī)?；瘜W儲能技術，包括全釩液流電池、多硫化鈉／溴液流電池、鋅溴液流電池、鈉／多硫化鈉電池、鈉／氯化鎳電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空電池和鋁空電池等。《大規(guī)?；瘜W儲能技術》既有基礎理論，又有實際應用，以理論為主；對每一種大規(guī)?；瘜W儲能技術，還介紹了其最新的應用進展。　　《大規(guī)?；瘜W儲能技術》通俗易懂，適合于一般讀者閱讀，也可作為人門書籍，供關心大規(guī)模儲能領域的科技人員、管理人員及大專院校學生參考。

作者簡介

　　肖鋼，1984年畢業(yè)于東北大學熱能工程系。1992年獲得丹麥技術大學化學系博士學位。學術專著有《燃料電池技術》、《黑色的金子——煤炭開發(fā)、利用與前景》、《天然氣水合物綜論》、《還碳于地球——CO，的捕集與封存》、《觀瀾集》等。目前供職于大型國有能源企業(yè)，任英國皇家化學會院士（FRSC）、國際節(jié)能環(huán)保協(xié)會（IEEPA）專家、中國可再生能源學會氫能專業(yè)委員會理事、清潔煤技術全國理事會常務副理事長、中國《煤炭轉化》雜志理事會常務理事代表、中國二甲醚協(xié)會常務理事、北京市重點產業(yè)知識產權聯(lián)盟特聘專家、美國Case Western Reserve University客座教授、西北大學客座教授、同濟大學客座教授、中國科學院大連化學物理研究所客座研究員。其作為主要發(fā)明人的國際及中國授權和受理的專利達180余項?！　×置敚?006年畢業(yè)于華東理工大學化工學院，獲工學學士學位；2009年畢業(yè)于上海交通大學燃料電池研究所，獲工學碩士學位。參加工作后，一直從事大容量儲能電池的研究開發(fā)，主要研究領域為釩液流電池。

書籍目錄

1 緒論1.1 化學儲能技術的基礎理論1.2 大規(guī)?；瘜W儲能技術的發(fā)展1.3 大規(guī)模化學儲能技術的應用領域2 液流電池2.1 概述2.2 全釩離子液流電池2.3 多硫化鈉／溴液流電池2.4 鋅溴液流電池3 鈉系高溫電池3.1 概述3.2 鈉／多硫化鈉電池3.3 鈉／氯化鎳電池4 鐮氯電池4.1 鐮氫電池的原理與結構4.2 電池的制作與使用4.3 大容量電池及電池組4.4 鎳氫電池在電動汽車上的應用5 鋰離子電池5.1 電池的工作原理5.2 電池的組成5.3 聚合物鋰離子電池5.4 大容量鋰離子電池5.5 大容量鋰離子電池的應用6 金屬空氣電池6.1 概述6.2 鋅空電池6.3 鋁空電池參考文獻

章節(jié)摘錄

　　得電子反應成為化學勢總和小的方向，電極反應最終生成鉛。結果就使電池發(fā)生逆反應，恢復到可放電狀態(tài)?！　‰娮拥牡檬请姌O上的化學反應引起的，只要反應進行就可以在外電路上產生電流，這一切好像與電池內部的隔膜無關。那么隔膜能不能省略呢？答案是不能。電池內部隔膜的作用主要有兩點。首先，隔膜可以避免正負極活性物質直接接觸而反應。正負極活性物質如果直接接觸，就會發(fā)生氧化還原反應，電子在正負極活性物質間直接交換，而不是通過電極傳給外電路。顯然，這樣就不能在外電路產生可以利用的電流，電池就會發(fā)生所謂的內部短路。其次，隔膜還用來導通電池內部的離子電流，維持反應進行。電池充電時，正極活性物質失去電子，帶正電荷，負極活性物質則得到電子，帶負電荷。如果正負極積累的電荷越來越多，會阻礙電化學反應的進行。有了隔膜后，因為隔膜是允許某種離子通過的，充電時正負極間產生電場，正離子會從正極通過隔膜遷移至負極，從而使用兩邊的活性物質維持電中性，反應可以持續(xù)進行。在正負極間遷移的離子起到了平衡電中性的作用，它在隔膜內部的遷移形成了離子電流。整個電池循環(huán)中，外部電路產生的是電子電流，而電池內部產生的則是離子電流。　　電池放電的原理可以總結為：由電極活性物質的化學勢差異引起電化學反應。電化學反應可以從電極處得到電子或者轉移電子給電極，從而使正負電極間產生電場，電場再驅動電子通過外電路產生可以利用的電流。充電時則是通過外加電壓，改變電池活性物質的化學勢大小，迫使電極的平衡方向發(fā)生改變，使非自發(fā)的逆反應得以進行。總而言之，不管充電反應還是放電反應，電極反應得以進行的最終原因都是活性物質化學勢的差異，所以前文才將化學勢差列為兩大非靜電力之一。　　1.1.2.2 電極反應電勢　　電場的概念比較抽象，而電勢差則比較直觀，更適合用來描述電極的性質。科學家對電池的深入研究也是從電極電勢差產生的原因入手的。雖然伏打第一個發(fā)明了電池，但是他并沒有找到電池發(fā)電的根本原因，他認為電池發(fā)電是由于金屬接觸的機械原因所導致的。在很長一段時間內，人們并不知道電池為什么會放電，也不知道如何解釋電池放電能力的差異?！　≈钡?897年，德國人亥姆霍茲才開創(chuàng)性地以電極一溶液界面的雙電層模型來闡明電池的原理?！　　?/pre>








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