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基于電能存儲應(yīng)用的電池技術(shù)

利用可再生能源、綠色能源，并將其存儲在電能存儲系統(tǒng)（EES）的電力供應(yīng)被認(rèn)為是未來智能城市電力系統(tǒng)的最佳解決方案。在該系統(tǒng)中，能量可以從清潔和可再生能源資源獲取，如太陽能、風(fēng)能和波能。

典型的EES主要有泵送水電存儲（PHS）系統(tǒng)、壓縮空氣能量存儲（CAES）系統(tǒng)、飛輪和電化學(xué)存儲系統(tǒng)。由于電化學(xué)存儲系統(tǒng)（如電池）相比其它EES，其在效率、壽命、放電時間、系統(tǒng)質(zhì)量和移動性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，因此其具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。目前，可充電的鋰離子電池是最成功的便攜式EES，廣泛應(yīng)用在電動汽車和混合動力汽車上。常用的電池如下。①鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池的正極為二氧化鉛，負(fù)極為金屬鉛。鉛酸蓄電池具有易于制造、效率中等（＞70%）、壽命較長以及成本較低的特點(diǎn)。但是，電池在高電流的充電中會產(chǎn)生氫氣，這將導(dǎo)致循環(huán)效率不良，并有爆炸的危險。②鈉硫電池。鈉硫電池的一個主要問題是工作穩(wěn)定性低。為了解決操作溫度高的問題，通常采用聚合物或有機(jī)溶劑作為陰極電解液。③鋰離子電池。鋰離子電池已經(jīng)在EES市場上大規(guī)模地被使用，其采用鋰金屬氧化物的混合物作為陰極，碳為陽極，非水碳酸液體作為電解質(zhì)。在充電過程中，鋰離子跨越電解質(zhì)從陽極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到陰極電極，而這些化學(xué)反應(yīng)是高度可逆的。

刊名：Progress in Energy and Combustion（英）

刊期：2015年第48期

作者：Jaephil Cho et al

編譯：王迪