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