储能是解决可再生能源高比例应用的终极手段,电池储能系统由于其高能量密度和灵活、方便的特点而得到快速发展,储能功率转换系统是电池介质与电网的接口,承担着对电池介质的管理、充放电控制与并网任务,随着储能系统容量的扩大和对其功能需求的提升,储能功率转换系统也发生了一系列变革与创新。本书针对储能功率转换系统,深入探讨储能在用户侧、电源侧和电网侧应用场景下,功率转换系统的拓扑结构、效率提升、优化设计与控制、并联扩容运行等问题,研究功率转换系统对电池介质的管理与控制、对大电网的支撑、对分布式电源接入微电网的支持等技术。具体内容包括单级式和双级式储能功率转换系统、高压直挂链式储能功率转换系统、基于 MMC的储能功率转换系统、风光储集成功率转换系统和储能系统的虚拟同步控制等,从拓扑结构创新、
目前,以磷酸铁锂电池为代表的新能源产业正在迅速发展,本书旨在促进磷酸铁锂产业的进步,并对从事本行业的科研人员及技术人员有所裨益。 书中介绍了磷酸铁锂材料的发现背景、应用历史和专利情况,并对材料的晶体结构、电化学模型进行了简介;详细介绍了磷酸铁锂材料制造所涉及的生产设备,并在此基础上,讨论了草酸亚铁法、碳热还原法、水热法制备磷酸铁锂材料的合成特点;特别介绍了磷酸铁锂材料的常规检验分析和特征分析方法,包括理论基础和实际测试曲线分析;同时,详细描述了磷酸铁锂电池制造技术,包括磷酸铁锂电池体系设计、电极制备、组装技术;此外,还对磷酸铁锂电池的应用领域进行了评述,并就其他具有应用潜力的正极材料研究成果进行了总结和展望。
本书共分为9章。第1章概要介绍适用于大规模储能的锂离子电池、钠硫电池、铅炭电池等电化学储能技术;第2章综合介绍液流电池的结构与组成、分类与特点及各种无机储能活性物质(电对)的液流电池技术的结构特点和研究开发进展;第3章、第4章、第5章分别详细介绍液流电池电解液、电极与双极板、离子交换(传导)膜等关键材料的功能、特点及技术发展现状;第6章全面介绍已实现了产业化应用且在长时段储能中具有广阔应用市场的全钒液流电池电堆及电池系统的结构、设计原则及方法、发展现状与挑战;第7章介绍数值模拟与结构设计及其在液流电池中应用的研究进展;第8章介绍水系、非水系液流电池技术的研究进展及发展前景;第9章举例介绍液流电池储能技术的应用。
本书分为三个部分。第一部分为基础理论(1~4章)。主要介绍锂离子电池及材料力学的基础知识,包括锂离子电池的结构、工作原理和失效行为,以及弹塑性理论基础、破坏力学基础和基于小变形及大变形的力?化耦合基本理论。第二部分为失效机理(5~7章)。主要介绍高容量电极材料的力学失效机理,包括应变梯度塑性理论下电极材料的损伤和断裂机理,以及辐射环境下高容量电极材料的失效机理等内容。第三部分为锂离子电池热管理(8~12章)。主要介绍柱式和方形锂离子电池器件在力?热?电?化多场耦合条件下的物理场,包括温度场、应力场、应变场等方面,特别是对锂离子电池器件在极寒和高温条件下的力学行为进行了系统阐述,并针对锂离子电池单体电池和电堆散热性能进行结构优化设计。
近年来,锂电池及其材料产业迎来千载难逢的发展机遇,我国的锂电产业已占据世界领先地位。在锂电池的主要材料之中,隔膜曾一度成为关注的焦点;但在国内初步攻克聚烯烃隔膜制造工艺难点之后其热度逐渐降低。但是,作为正极和负极之间的介质,隔膜不仅提供离子传导的通路,还提供两个决定电池性能的界面,其重要作用不容忽视。随着高比能、高安全性锂电池技术和产业的发展,新型复合隔膜成为保证新一代电池性能实现的关键。本书主要介绍隔膜的基本知识、在不同电池体系中的特点、设计思想和制造方法、涂覆改性和复合技术,以及隔膜新形态?固态电解质的发展。另外,本书还介绍了一些新型隔膜的设计和研究结果,并在最后一章对隔膜的发展做了展望。
本书在阐明化学电源的基本概念和理论的基础上,全面系统地介绍了各类二次电池,包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、锂硫电池和锂空气电池的电池组成、工作原理、制造技术和生产工艺,以及几种电池的回收利用技术。
“钙钛矿”最初以钛酸钙(CaTiO3)矿石的发现和研究得名。近两百年来,组成为ABX3的一大类钙钛矿结构类型的材料不断在多个领域大放异彩,涉及压电、铁电、传感器、催化、发光、光电探测、高能射线探测成像、太阳电池等诸多领域,成为工程、材料、化学、物理等领域的明星。 钙钛矿在太阳电池领域的应用报道始于2009年,当时光电转换效率仅为3.8%。短短十几年间,效率已经提升到25.8%,超过了所有的薄膜电池,成为产学研用商各界普遍关注的热点材料。 《钙钛矿太阳电池》系统介绍了各类钙钛矿材料和高效太阳电池设计基础知识,进一步涵盖了钙钛矿太阳电池结构、钙钛矿薄膜制备技术、各类功能层材料、大面积制备方法、钙钛矿基叠层电池、柔性钙钛矿电池、面向物联网和室内光伏应用的钙钛矿电池、新型绿色无铅钙钛矿材料及其应用,以及尖端
近几年,锂离子动力电池由于新能源汽车的需求得到了巨大的发展,可以预计随着新能源汽车逐步占领汽车市场,锂离子动力电池的市场规模会越来越大。随着锂离子的电池大规模应用,其在储能领域的应用由于价格的下降越来越有竞争力,逐步会取代原有的传统储能领域市场。《BR》 本书主要围绕锂离子电池的基础理论和产业化两个方面阐述了锂离子电池取得的成绩和未来的发展,比较了不同主流锂离子电池材料的优缺点,对钠离子电池、锂硫电池和超级电容器的未来发展做了预测。
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随着社会文明的不断进步和经济的高速发展,化石能源的短缺、环境污染的日益严重与能源需求的日益增长之间的矛盾越发突出。以风能、太阳能为代表的新能源发电技术为解决这一问题提供了良好的途径。本书着眼于伴有新能源特性的船舶电力系统,首先根据船舶特点建立了船载新能源发电系统科学模型,介绍了新能源船舶电力系统的潮流计算方法;然后对比分析了多种智能优化算法的优缺点,给出适合新能源船舶电力系统优化配置的方法; 从实际工程出发,对伴有新能源特性的船舶电力系统的经济性和环境友好性进行了系统评估。
本书是孙克宁教授团队多年来从事固体氧化物燃料电池研究工作的总结,内容包括固体氧化物燃料电池所涉及的原理、技术及其主要应用领域等多个方面。全书共7章,第1章在回顾燃料电池发展历史的基础上,重点介绍固体氧化物燃料电池的 外发展现状、问题及挑战;第2章介绍固体电解质的导电机制、关键材料及制备;第3章介绍阴极材料、结构、稳定性及其改进策略;第4章介绍阳极材料,重点对阳极的抗积碳进行了分析;第5章介绍连接体材料的种类、特性要求及改进方式;第6章介绍固体氧化物燃料电池研究中涉及的常用研究方法;第7章介绍固体氧化物燃料电池电池堆,并对各种电池堆的结构、特点分别进行介绍。
本书由 知名的燃料电池专家编写而成,基于燃料电池领域的前沿成果,从材料、系统、性能、安全、寿命、成本等方面对燃料电池在移动式和固定式应用领域的发展现状进行了论述,并对相关示范、市场、法规和标准进行了综合介绍。书中数据丰富,涵盖了中国、欧洲、美国、韩国、日本等 和地区在燃料电池领域取得的成果及应用现状。 本书可供汽车、氢能、燃料电池及相关产业的研究人员参考使用,也可作为相关产业管理者及决策者的数据参考用书。