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電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122464842
- 條形碼：9787122464842 ; 978-7-122-46484-2
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗) 內(nèi)容簡介
《電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用》是戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域“十四五”高等教育教材體系——“先進(jìn)功能材料與技術(shù)”系列教材之一。本教材簡要介紹了電化學(xué)儲能的基本原理與性能評價要素，系統(tǒng)講解了鉛酸電池、液流電池、鋰離子電池、鈉離子電池等儲能電池體系的工作原理、關(guān)鍵電池材料的物化特性、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及未來發(fā)展方向。針對市場上的典型電化學(xué)儲能應(yīng)用實例，介紹電化學(xué)儲能電池及系統(tǒng)的評價要素、設(shè)計準(zhǔn)則，并從安全與環(huán)保角度出發(fā)討論了鋰離子電池的熱失控問題、生產(chǎn)過程污染風(fēng)險、回收再利用等基礎(chǔ)知識。 本書可作為新能源、材料科學(xué)與工程、儲能科學(xué)與工程等專業(yè)本科生的教材，也可供研究生學(xué)習(xí)、從事材料和電化學(xué)儲能等相關(guān)工作的技術(shù)人員參考。
電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗)電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗) 前言
在當(dāng)今社會，能源問題已成為全球關(guān)注的焦點。隨著人類對能源需求的不斷增加，傳統(tǒng)化石燃料的大肆使用導(dǎo)致了環(huán)境污染和資源枯竭等問題。可再生能源作為清潔、可持續(xù)的新能源形式，正逐步成為能源發(fā)展的主流。然而，由于可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性，儲能技術(shù)的重要性愈發(fā)凸顯。在所有儲能技術(shù)中，電化學(xué)儲能具有高效、靈活和可調(diào)控性，使其在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)以及微電網(wǎng)側(cè)都可以得到廣泛應(yīng)用。目前，電化學(xué)儲能在國家戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域中扮演多重的重要角色。電化學(xué)儲能廣泛應(yīng)用于可再生能源存儲、交通運輸及智能電網(wǎng)等諸多方面，通過提供高效能量轉(zhuǎn)換和儲存解決方案，有效減少生活生產(chǎn)的碳排放量，大力推動國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。因此，電化學(xué)儲能技術(shù)已成為解決能源轉(zhuǎn)換和存儲問題的關(guān)鍵，也是我國“雙碳”政策引導(dǎo)下急需大力發(fā)展和強(qiáng)化的儲能技術(shù)之一。
當(dāng)前，我國電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈，且在國際市場上處于領(lǐng)先地位，具有較突出的競爭力。為了維持并增強(qiáng)這種競爭優(yōu)勢，我國需要在儲能技術(shù)研發(fā)、專業(yè)人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)政策扶持、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、質(zhì)量管理與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等多個方面進(jìn)一步發(fā)力，持續(xù)推動電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈上的高質(zhì)生產(chǎn)力建設(shè)和電化學(xué)儲能技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用。基于此，在規(guī)劃的戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域“十四五”高等教育教材體系建設(shè)目錄中，“新能源”“新材料”體系都要求建設(shè)電化學(xué)儲能相關(guān)的專業(yè)核心教材與核心課程，助力專業(yè)人才培養(yǎng)。
電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗) 目錄
1電化學(xué)儲能概論001
1.1儲能技術(shù)概論001
1.1.1儲能的概念及分類001
1.1.2主要儲能技術(shù)002
1.2電化學(xué)儲能的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀008
1.2.1電化學(xué)儲能電池的發(fā)展歷程008
1.2.2電化學(xué)儲能的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀011
1.3電化學(xué)儲能的發(fā)展意義及未來013
參考文獻(xiàn)014
2電化學(xué)儲能電池的主要類型與評價要素016
2.1電化學(xué)儲能電池的組成及基本原理016
2.1.1水系電池016
2.1.2有機(jī)電解液堿金屬離子電池021
2.1.3液流電池023
2.1.4其他電化學(xué)儲能電池026
2.2電化學(xué)性能評價要素030
2.2.1標(biāo)準(zhǔn)電極電勢與電勢差030
2.2.2電池電壓031
2.2.3電池的容量與能量032
2.2.4充放電效率033
2.2.5自放電率034
2.2.6電池內(nèi)阻035
2.3電化學(xué)測試技術(shù)035
2.3.1電池電壓及荷電狀態(tài)測試035
2.3.2充放電循環(huán)測試036
2.3.3循環(huán)伏安測試038
2.3.4電化學(xué)阻抗測試039
參考文獻(xiàn)040
3電化學(xué)儲能電池的關(guān)鍵材料041
3.1鉛酸電池的關(guān)鍵材料041
3.1.1二氧化鉛正極材料041
3.1.2鉛金屬負(fù)極材料042
3.1.3鉛炭負(fù)極材料043
3.2鎳氫電池的關(guān)鍵材料043
3.2.1儲氫合金負(fù)極材料044
3.2.2氫氧化鎳正極材料046
3.3液流電池的關(guān)鍵材料047
3.3.1全釩液流電池047
3.3.2鐵鉻液流電池049
3.3.3鋅溴液流電池049
3.4鋰離子電池的關(guān)鍵材料050
3.4.1鈷酸鋰正極材料052
3.4.2磷酸鐵鋰正極材料054
3.4.3富鎳三元氧化物正極材料058
3.4.4石墨類負(fù)極材料061
3.4.5硅碳負(fù)極材料065
3.4.6固態(tài)電解質(zhì)068
3.4.7隔膜材料072
3.5鈉離子電池的關(guān)鍵材料073
3.5.1層狀氧化物類正極材料075
3.5.2普魯士藍(lán)類正極材料077
3.5.3聚陰離子類正極材料078
3.5.4硬炭負(fù)極材料079
參考文獻(xiàn)081
4電化學(xué)儲能電池的設(shè)計準(zhǔn)則082
4.1電池的主要性能指標(biāo)082
4.1.1容量與荷電狀態(tài)082
4.1.2電壓083
4.1.3能量與能量效率083
4.1.4功率084
4.1.5壽命084
4.1.6內(nèi)阻084
4.1.7其他電池性能指標(biāo)085
4.1.8儲能電池體系的電池性能指標(biāo)對比086
4.2電池性能評測技術(shù)086
4.2.1鋰離子電池性能評測086
4.2.2全釩液流電池性能評測095
4.3電池儲能系統(tǒng)098
4.3.1電池儲能系統(tǒng)的基本特點099
4.3.2電池儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備099
參考文獻(xiàn)111
5電化學(xué)儲能系統(tǒng)的應(yīng)用場景與設(shè)計112
5.1電源側(cè)儲能112
5.1.1新能源配儲并網(wǎng)場景與應(yīng)用實例112
5.1.2火電-儲能聯(lián)合調(diào)頻場景與應(yīng)用實例115
5.2電網(wǎng)側(cè)儲能117
5.2.1電網(wǎng)側(cè)儲能的基本原理和優(yōu)勢117
5.2.2電網(wǎng)側(cè)儲能電池的選型原則118
5.2.3電網(wǎng)側(cè)儲能應(yīng)用實例——儲能電站118
5.3用戶側(cè)儲能119
5.3.1用戶側(cè)儲能的應(yīng)用場景與工作方式119
5.3.2工商業(yè)儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景121
5.3.3家用儲能產(chǎn)品應(yīng)用場景122
5.3.4用戶側(cè)儲能應(yīng)用實例——新能源汽車123
5.4分布式微電網(wǎng)儲能128
5.4.1分布式微電網(wǎng)的概念和基本結(jié)構(gòu)129
5.4.2儲能裝置對改善電能質(zhì)量的作用130
5.4.3儲能裝置在微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行中的作用131
參考文獻(xiàn)132
6電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全性與回收再生133
6.1電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全與防護(hù)133
6.1.1電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全問題133
6.1.2我國電化學(xué)儲能系統(tǒng)的相關(guān)安全規(guī)范134
6.1.3鋰離子電池的熱失控與防護(hù)135
6.2電化學(xué)儲能電池生產(chǎn)過程的環(huán)保問題141
6.2.1鉛酸蓄電池生產(chǎn)工廠的環(huán)保問題141
6.2.2鋰離子電池生產(chǎn)工廠的環(huán)保問題142
6.2.3生產(chǎn)工廠的建設(shè)排污及場地使用標(biāo)準(zhǔn)143
6.3電化學(xué)儲能電池的回收與再生143
6.3.1儲能電池的回收143
6.3.2儲能電池的梯次利用149
6.3.3儲能電池材料的再生與修復(fù)149
參考文獻(xiàn)151
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電化學(xué)儲能電源設(shè)計與應(yīng)用(胡仁宗) 作者簡介
胡仁宗，華南理工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者，“廣東特支計劃”科技創(chuàng)新青年拔尖人才，廣東省先進(jìn)儲能材料工程技術(shù)研究中心主任，廣東華菁新能源科技股份有限公司首席科學(xué)家。分別于大連理工大學(xué)和華南理工大學(xué)獲得本科及博士學(xué)位，2014年以訪問學(xué)者在佐治亞理工學(xué)院進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。主要從事寬溫域高性能鋰離子電池材料的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究。迄今在AdvMater、ActaMater、EnergyEnvironSci、AdvFunctMater等知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文170篇。2013年獲得廣東省優(yōu) 秀博士學(xué)位論文獎、廣東省科學(xué)技術(shù)獎一等獎，2019年獲中國熱處理學(xué)會周志宏青年科技成就獎，2021年獲廣東專利金獎,2022年獲廣東省自然科學(xué)一等獎。主持國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃項目課題、廣東省卓 越青年團(tuán)隊項目、企業(yè)委托開發(fā)項目等20余項。 具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，擔(dān)任本科生課程《機(jī)械工程材料》（國家精品課程）主教與課程負(fù)責(zé)人；擔(dān)任主講教師，參與國家 級一 流本科課程建設(shè)1門。課程名稱：《材料與社會》，課程類別：（線上線下混合式一 流課程）。 擔(dān)任中國機(jī)械工程學(xué)會熱處理分會第八屆青年工作委員會副秘書長；中國金屬學(xué)會材料科學(xué)分會第七屆理事會副秘書長。擔(dān)任《儲能科學(xué)與技術(shù)》《金屬學(xué)報》《熱處理學(xué)報》《Energy&EnvironmentalMaterials》《SusMat》等學(xué)術(shù)期刊的編委/青年編委。
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