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水系锌离子电池采用金属锌作为负极材料，具有绿色环保、安全等优势，有望用于大规模储能。锌金属的储量比锂更加丰富，也更容易开采与提纯。同时，锌具有较低的氧化还原电位（-0.76VvsSHE）和较高的理论比容量（820mAh·g-1）和体积容量密度（5854mAh·cm-3）。由于充放电过程中存在锌枝晶和不可逆副产物（如H2、ZnO、Zn4（OH）6SO4）等问题，造成锌负极的库仑效率较低，严重缩短了电...
ZnS/SiO2协同包覆光阳极制备高效率Zn-Cu-In-Se量子点敏化太阳能电池
量子点敏化太阳能电池 光阳极 表面钝化 电荷复合
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2022/3/29
通过光阳极协同包覆的策略抑制Zn-Cu-In-Se（ZCISe）量子点敏化太阳能电池（QDSC）中光阳极/电解液界面上的电荷复合过程，提高电荷收集效率和电池光伏性能。采用溶液法在ZCISe量子点敏化的光阳极表面依次沉积包覆ZnS和SiO2双钝化层，实现较单一ZnS包覆层更有效的界面电荷复合抑制作用，从而提高QDSC的性能。在包覆ZnS/SiO2双钝化层后，所组装的ZCISeQDSC光电转换效率由传...
共价有机骨架(covalentorganicframeworks,COFs)是一类由构建单元通过共价键连接形成的新兴晶体多孔材料。凭借超高的孔隙率、规则的一维通道、稳定的骨架结构和出色的结构可设计性等特点,COFs被认为在二次电池中极具应用前景。本文综述了含有多羰基构建单元的COFs(multi-carbonylCOFs,Mc-COFs)材料在不同金属离子二次电池中的研究进展,对Mc-COFs作为...
储能电池是微电网中的重要组成单元,在进行调度时对其进行保护可以有效提高系统的经济性和可靠性。为此,本文充分考虑充放电速率和充放电深度对储能电池的影响,结合交替方向乘子法和模型预测控制,提出了一种微电网群的双层分布式调度策略。
随着日益增多的非传统能源进入发电领域,电力系统的频率波动问题越发严峻。火电机组调频缺陷是响应时间长、爬坡速度慢;而电池储能因其响应迅速、调节灵活等优点逐渐成为电力系统调频的研究热点。
基于数据-模型混合驱动的锂电池储能系统状态估计及预警方法
储能系统 数字建模 预警技术 扩展卡尔曼滤波 非线性状态估计
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2023/12/25
作为调控源-网-荷可靠运行的有效手段,电池储能已向更大规模迈进,而储能电池运行安全和可靠问题是制约其进一步发展和应用的关键环节。针对储能锂电池的运行状态估计和预警问题,本文提出一种基于数据-模型混合驱动的非线性状态估计方法。
随着新能源装机规模的逐年递增,电网对储能系统的辅助服务需求日益加重,合理地大规模集成储能电池单元,并通过电池管理系统进行有序控制是未来储能系统应用发展的关键。但由于目前对储能电源模型的研究远远滞后于实际工程需求,因此建立精准的电池模型是电池管理的迫切需要。
针对规模化电池储能参与电力系统二次调频问题,提出了考虑储能荷电状态(state of charge,SOC)的分层协调控制策略。在区域控制中心层,给出了考虑二次调频需求和储能SOC水平的二次调频功率分配策略,使储能SOC尽可能地维持在正常工作区间,以确保储能持续参与二次调频的能力;在储能站层,采用分布式协同控制算法实现了二次调频功率指令跟踪,并保证各组储能单元SOC趋于一致以提升储能系统的综合运行...
American Manganese利用回收技术生产正极材料
回收技术 正极材料 NMC正极废料
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2022/6/16
据外媒报道，American Manganese Inc宣布，其突破性电池技术再次得到提升，有可能将废旧正极材料直接转化为可用于电动汽车电池中的材料。
储能作为战略性新兴产业,是增强能源系统供应安全性、灵活性、综合效率的重要环节。然而,随着储能产业的快速发展,电池的安全性成为阻碍其发展的关键问题之一。本文以磷酸铁锂电池为例,基于应用现状,从电池管理技术角度,介绍了磷酸铁锂电池现有的状态检测技术;接着从安全防护技术角度,介绍了磷酸铁锂电池的主动安全防护技术和被动防护技术;最后,从技术标准、状态监测和安全防护等方面,给出了磷酸铁锂电池集成化发展的建议...
中国科学院过程工程研究所开发“一步机械化学法”快速制备钠电池正极材料（图）
一步机械化学法 钠电池 正极材料
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2023/1/11
储能技术是可再生能源发电并网和智能电网应用普及的核心技术，也是实现我国碳中和碳达峰目标的关键技术之一，尤以电化学储能为突出形式。近日，中国科学院过程工程研究所与中国科学院物理研究所清洁能源团队合作，在钠电池正极材料的规模化制备研究中取得重要进展，开发出“一步机械化学法”快速制备钠电池聚阴离子正极材料氟磷酸钒钠。这一制备策略可大大提高该材料的生产效率，也是对室温共沉淀法制备这一化合物的进一步开拓。
现有针对电化学储能在电网调峰领域的研究缺乏在不同负荷场景下不同控制策略的应用对比,使得削峰填谷控制策略的选择缺乏理论依据。本文结合已有相关研究和对储能系统特性的分析,首先在考虑电网负荷、电池功率、电池容量等约束条件下,建立了以削峰填谷效果为目标的储能系统优化模型;然后在现有典型控制策略的基础上,提出了电池储能参与电网削峰填谷的恒功率充放电控制策略和功率差控制策略;最后,以某地区实际负荷数据为例,结...
积灰对光伏电池板输出特性具有显著影响,且因地域、实验环境等因素不同存在较大差异。为此,本文分析了不同自然积灰的粒径分布特征,分别利用黄土、红土和高岭土,构造了我国不同地域自然积灰的模拟样本;搭建了由光伏电池阵列、MPPT控制器、上位机以及光强测量仪、温度测量模块等构成的实验平台,开展了积灰对光伏电池板的伏安特性、温度、相对透光率以及输出功率影响的测量实验;基于实验数据建立了相对透光率、相对发电效率...
常州大学石油化工学院银凤翔-陈标华课题组在Journal of Materials Chemistry A上发表“热点论文”（图）
陈标华课题组 常州大学 石油化工学院 氢气
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2023/2/16
氧气还原、氧气析出以及氢气析出等小分子电催化反应是锌空气电池、锂空气电池、燃料电池以及电化学分解水制氢等能量存储与转换技术的核心反应，然而它们均是动力学慢反应，都需要使用催化剂来加速它们的反应，从而提高存储和转换效率。在单一催化剂上实现多功能电催化一直是该领域研究的热点和重点，这对于降低上述能量存储与转换器件结构的复杂性、大幅度提高性能，促进它们的产业化都具有重要意义。
基于模糊PID算法的动力电池液体冷却策略
锂离子电池 集中质量热模型 直接式液冷 模糊PID算法
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2022/3/22
为防止动力电池组温度过高、温度均匀性差影响其性能和电动汽车运行安全，必须对其采取有效的冷却策略。本文提出了一种基于模糊PID算法的动力电池组直接式液体冷却策略。首先，根据Bernardi生热率模型和牛顿冷却定律，建立了电池内阻随温度变化、对流换热系数随冷却液流速变化的单体电池集中质量热模型。然后，利用冷却液单向流动的温度变化特性递推出电池组集中质量热模型，并对其准确性进行验证。考虑到电池组热模型的...