5、电化学储能技术有哪些类型?目前商业应用最成熟的是锂离子电池和铅酸电池,而钠离子电池、水系锌离子电池、液流电池等新兴电化学储能技术仍处于发展初期。
1)锂离子电池:它由正极、负极、隔膜、电解液和电池外壳组成。正极材料直接决定电池的容量,是最关键的材料。锂离子电池根据正极材料的不同主要分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍钴锰三元锂电池和磷酸铁锂电池。
2)钠离子电池:通过碱金属离子在正负极材料中的嵌入和脱嵌来储存能量。钠离子的离子半径比锂离子大,相对原子质量较大,理论比容量较低。但其原材料资源丰富,成本仅为锂的1/70。由于钠与铝金属在低电位下不会发生合金化反应,因此廉价、轻质的铝箔也可以用作钠离子电池的负极集流体,从而进一步降低电池的材料成本,提高能量密度。
3)水系锌离子电池:以金属锌为负极的新型二次电池克服了传统有机锂电池和铅酸电池毒性大、易燃、循环寿命低、生产成本高等缺点。能够持续提供稳定的电力供应,安全性高。锌离子电池的能量密度为250Wh/kg,与锂离子电池相当。
4)液流电池:一种新型大规模电化学储能技术,可通过液态活性物质的可逆状态变化来存储并输出电能。液流电池的种类很多,主要有铬铁液流电池、锌溴液流电池、全钒液流电池等,其中以全钒液流电池最为成熟。
5)金属空气电池:一种特殊的燃料电池,通过金属与空气中的氧气发生氧化和还原反应产生电能。金属空气电池主要有锂空气电池、铝空气电池、镁空气电池等,铝空气电池的电解液为水电解液,无爆炸风险,安全性能好。电池放电时产生的铝离子与氢氧根离子结合形成沉淀,可以回收利用。当电池电量耗尽时,只需更换水电解液和金属铝块即可继续使用,免去长期充电的烦恼。
6)铅碳电池:由传统铅酸电池改进而成的电容式铅酸电池,在具有超大电容、高功率、长循环的优点的同时,通过在泡沫中添加具有电容特性的活性炭,保留了铅酸电池的高能量密度。铅阳极。
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