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鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用 版權信息
- ISBN：9787511474391
- 條形碼：9787511474391 ; 978-7-5114-7439-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用 本書特色
本書由徐春明院士組織編寫，內容源于作者及其團隊多年的技術研究與積累，系統介紹了鐵鉻液流電池的發展概況及*新進展
鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用 內容簡介
本書以介紹鐵鉻液流電池儲能技術的各關鍵結構的科學研究為主，同時兼顧整個鐵鉻液流電池儲能系統的設計與協同，儲能工程的示范與項目發展。全書共十章，概述了電化學儲能的產業與標準，鐵鉻液流電池的相關政策與市場預期；詳細介紹了鐵鉻液流電池中關鍵組件包括電極、雙極板、質子交換膜、電解液的技術發展；探究了鐵鉻液流電池再平衡技術、控制系統、模擬計算和工程示范發展，為讀者提供了一個全面的視角。本書可供高等院校相關專業師生作為參考教材使用，也可供從事儲能、新能源和材料等專業的研究、生產設計人員閱讀。
鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用 目錄
第1章電化學儲能概述（1）
1.1儲能的發展（1）
1.1.1長時儲能概述（4）
1.1.2電化學儲能的發展（9）
1.2電化學儲能的應用場景（10）
1.2.1電網側儲能應用主要場景（13）
1.2.2電源側儲能應用主要場景（15）
1.2.3用戶側儲能應用主要場景（17）
1.3電化學儲能產業現狀（19）
1.3.1產業鏈現狀（19）
1.3.2部分企業現狀（20）
1.3.3項目現狀（21）
1.3.4成本分析（25）
1.4電化學儲能標準現狀（26）
1.4.1標準體系（26）
1.4.2關鍵標準（26）
1.4.3國際標準化（28）
參考文獻（28）
第2章鐵鉻液流電池概述（29）
2.1鐵鉻液流電池的誕生與發展（29）
2.2鐵鉻液流電池組成及工作原理（33）
2.3鐵鉻液流電池與國內外儲能技術綜合對比分析（35）
2.3.1鐵鉻液流電池與國內外同類技術綜合對比（35）
2.3.2鐵鉻液流電池與國內外儲能技術綜合對比（44）
2.4鐵鉻液流電池相關政策及市場預期（50）
2.4.1鐵鉻液流電池相關政策（50）
2.4.2鐵鉻液流電池市場預期（54）
參考文獻（59）
第3章鐵鉻液流電池電極（63）
3.1鐵鉻液流電池電極概述與發展（63）
3.2鐵鉻液流電池電極材料（69）
3.2.1碳氈電極（70）
3.2.2石墨氈電極材料（72）
3.2.3碳布電極材料（74）
3.2.4其他電極材料（77）
3.3鐵鉻液流電池電極的活化方法（78）
3.3.1熱處理（78）
3.3.2濕法化學氧化法（78）
3.3.3電化學氧化法（79）
3.3.4等離子體處理（79）
3.4鐵鉻液流電池的電極改性方法（80）
3.4.1金屬元素摻雜改性（82）
3.4.2非金屬元素摻雜改性（84）
3.4.3高分子聚合物改性（85）
3.4.4碳納米材料修飾（86）
3.4.5石墨烯基改性（88）
3.4.6酸刻蝕改性（89）
3.4.7物理形態改性（89）
3.5鐵鉻液流電池的催化劑沉積方法（91）
3.5.1碳布電極表面與催化劑表面相作用模型（91）
3.5.2In催化劑對液流電池性能影響的研究（92）
參考文獻（93）
第4章鐵鉻液流電池雙極板（96）
4.1液流電池雙極板概述與發展（97）
4.1.1液流電池雙極板的現狀（97）
4.1.2新型雙極板材料的開發（101）
4.1.3液流電池雙極板制造工藝（103）
4.2雙極板流道設計（105）
4.3鐵鉻液流電池流動模型（109）
4.3.1流場結構（109）
4.3.2理論基礎（110）
4.3.3模型方程（111）
4.3.4邊界條件（112）
4.4模擬結果分析（113）
4.4.1不同流道結構下的速度分布（113）
4.4.2不同流道結構的壓力分布（116）
參考文獻（139）
第5章液流電池質子交換膜（141）
5.1質子交換膜概述（141）
5.2液流電池質子交換膜（143）
5.3液流電池質子交換膜分類（144）
5.3.1全氟磺酸質子交換膜（144）
5.3.2C、H非氟離子膜（158）
5.4膜的評價參數（162）
5.4.1離子交換容量測定（163）
5.4.2含水率的測定（164）
5.4.3溶脹度的測定（164）
5.4.4溶解度測試（165）
5.4.5力學性能測試（165）
5.4.6熱重分析（165）
5.4.7化學穩定性（166）
5.4.8X射線衍射分析（166）
5.4.9紅外光譜分析（166）
5.4.10制膜液黏度測定（167）
5.5膜的制備方法（167）
5.5.1熔融擠出法（168）
5.5.2溶液流延法（169）
5.5.3溶液鋼帶流延法（170）
參考文獻（171）
第6章液流電池電解液（173）
6.1鐵鉻液流電池鐵、鉻概況（173）
6.1.1鉻資源概況（173）
6.1.2鉻鹽生產工藝（174）
6.1.3鐵資源概況（178）
6.1.4鐵鹽生產工藝（180）
6.2鐵鉻液流電池電解液（183）
6.2.1鐵鉻液流電池電解液老化（183）
6.2.2Fe3 /Fe2 和Cr3 /Cr2 混合電解液（183）
6.2.3鐵鉻液流電池電解液改善（185）
6.2.4鐵鉻液流電池電解液再平衡技術（189）
6.2.5鐵鉻液流電池電解液未來發展（190）
6.3鐵鉻液流電池電解液濃度（191）
6.4鐵鉻液流電池電解液滴定測試（192）
6.4.1術語和定義（192）
6.4.2通用要求（193）
6.4.3抽樣要求（193）
6.4.4測試方法（193）
6.5液流電池電解液表征方法（202）
6.5.1核磁共振光譜學（202）
6.5.2紫外光可見分光光譜法（203）
6.5.3紅外和拉曼光譜圖（204）
6.5.4質譜分析（204）
6.5.5原子光譜分析（205）
6.5.6電子自旋共振光譜（205）
6.5.7氧化還原滴定（205）
6.5.8元素分析（206）
6.6鐵鉻液流電池電解液工程化現狀（206）
參考文獻（209）
第7章液流電池再平衡（210）
7.1再平衡技術的提出（210）
7.2再平衡技術發展（211）
7.3鐵鉻液流電池再平衡技術（213）
7.3.1現有再平衡技術（215）
7.3.2低成本充電型再平衡系統的提出（218）
7.4全鐵液流電池再平衡技術（219）
7.4.1再平衡技術實現要素（220）
7.4.2再平衡技術優點（221）
7.5再平衡實驗（221）
7.5.1再平衡實驗設計（221）
7.5.2氯氣吸收實驗（228）
7.5.3再平衡實驗數據（231）
7.5.4再平衡電堆布局圖（234）
參考文獻（236）
第8章開展數據驅動型智能化管控系統應用于鐵鉻液流電池（237）
8.1基于自動化、智能化控制技術的鐵鉻液流電池系統數據采集和
控制裝置（237）
8.2基于精確健康狀態算法的電解液智能化再平衡裝置（241）
8.3適配鐵鉻液流電池長時儲能的集成化、智能化管控系統（250）
第9章液流電池模擬計算（254）
9.1機器學習（254）
9.1.1決策樹（256）
9.1.2支持向量機（258）
9.1.3人工神經網絡（260）
9.2Comsol（262）
9.2.1Comsol軟件簡介（262）
9.2.2Comsol軟件使用（262）
9.2.3Comsol在液流電池方面的應用（262）
9.2.4Comsol鐵鉻液流電池模型求解給定入口濃度下的穩態案例
（265）
9.3分子模擬（277）
9.3.1分子動力學簡介（277）
9.3.2MD模擬基本理論（279）
9.3.3MD模擬常用軟件（284）
9.3.4MD模擬主要步驟（285）
9.3.5基于分子動力學的理論計算（286）
9.4原子方法（287）
9.4.1密度泛函理論簡介（287）
9.4.2DFT常用計算軟件（291）
9.4.3基于DFT的**性原理計算在液流電池方面的應用（292）
9.5經驗模型（294）
9.6等效電路模型（295）
9.7集總參數模型（296）
9.8機理模型（297）
參考文獻（300）
第10章工程示范及項目發展（301）
10.1示范裝置簡介及架構（301）
10.2設計原則（302）
10.2.1設計思路（302）
10.2.2設計技術（303）
10.2.3設計內容（304）
10.2.4設計要求（305）
10.3實現的目標及主要技術經濟指標（307）
10.4發展現狀與挑戰（308）
10.5技術成熟度分析（309）
10.5.1產品市場分析（309）
10.5.2全自動化電堆裝配技術（311）
10.5.3對本行業及相關行業科技進步的推動作用（312）
10.6交付項目（312）
10.7發展與展望（313）
1.1儲能的發展（1）
1.1.1長時儲能概述（4）
1.1.2電化學儲能的發展（9）
1.2電化學儲能的應用場景（10）
1.2.1電網側儲能應用主要場景（13）
1.2.2電源側儲能應用主要場景（15）
1.2.3用戶側儲能應用主要場景（17）
1.3電化學儲能產業現狀（19）
1.3.1產業鏈現狀（19）
1.3.2部分企業現狀（20）
1.3.3項目現狀（21）
1.3.4成本分析（25）
1.4電化學儲能標準現狀（26）
1.4.1標準體系（26）
1.4.2關鍵標準（26）
1.4.3國際標準化（28）
參考文獻（28）
第2章鐵鉻液流電池概述（29）
2.1鐵鉻液流電池的誕生與發展（29）
2.2鐵鉻液流電池組成及工作原理（33）
2.3鐵鉻液流電池與國內外儲能技術綜合對比分析（35）
2.3.1鐵鉻液流電池與國內外同類技術綜合對比（35）
2.3.2鐵鉻液流電池與國內外儲能技術綜合對比（44）
2.4鐵鉻液流電池相關政策及市場預期（50）
2.4.1鐵鉻液流電池相關政策（50）
2.4.2鐵鉻液流電池市場預期（54）
參考文獻（59）
第3章鐵鉻液流電池電極（63）
3.1鐵鉻液流電池電極概述與發展（63）
3.2鐵鉻液流電池電極材料（69）
3.2.1碳氈電極（70）
3.2.2石墨氈電極材料（72）
3.2.3碳布電極材料（74）
3.2.4其他電極材料（77）
3.3鐵鉻液流電池電極的活化方法（78）
3.3.1熱處理（78）
3.3.2濕法化學氧化法（78）
3.3.3電化學氧化法（79）
3.3.4等離子體處理（79）
3.4鐵鉻液流電池的電極改性方法（80）
3.4.1金屬元素摻雜改性（82）
3.4.2非金屬元素摻雜改性（84）
3.4.3高分子聚合物改性（85）
3.4.4碳納米材料修飾（86）
3.4.5石墨烯基改性（88）
3.4.6酸刻蝕改性（89）
3.4.7物理形態改性（89）
3.5鐵鉻液流電池的催化劑沉積方法（91）
3.5.1碳布電極表面與催化劑表面相作用模型（91）
3.5.2In催化劑對液流電池性能影響的研究（92）
參考文獻（93）
第4章鐵鉻液流電池雙極板（96）
4.1液流電池雙極板概述與發展（97）
4.1.1液流電池雙極板的現狀（97）
4.1.2新型雙極板材料的開發（101）
4.1.3液流電池雙極板制造工藝（103）
4.2雙極板流道設計（105）
4.3鐵鉻液流電池流動模型（109）
4.3.1流場結構（109）
4.3.2理論基礎（110）
4.3.3模型方程（111）
4.3.4邊界條件（112）
4.4模擬結果分析（113）
4.4.1不同流道結構下的速度分布（113）
4.4.2不同流道結構的壓力分布（116）
參考文獻（139）
第5章液流電池質子交換膜（141）
5.1質子交換膜概述（141）
5.2液流電池質子交換膜（143）
5.3液流電池質子交換膜分類（144）
5.3.1全氟磺酸質子交換膜（144）
5.3.2C、H非氟離子膜（158）
5.4膜的評價參數（162）
5.4.1離子交換容量測定（163）
5.4.2含水率的測定（164）
5.4.3溶脹度的測定（164）
5.4.4溶解度測試（165）
5.4.5力學性能測試（165）
5.4.6熱重分析（165）
5.4.7化學穩定性（166）
5.4.8X射線衍射分析（166）
5.4.9紅外光譜分析（166）
5.4.10制膜液黏度測定（167）
5.5膜的制備方法（167）
5.5.1熔融擠出法（168）
5.5.2溶液流延法（169）
5.5.3溶液鋼帶流延法（170）
參考文獻（171）
第6章液流電池電解液（173）
6.1鐵鉻液流電池鐵、鉻概況（173）
6.1.1鉻資源概況（173）
6.1.2鉻鹽生產工藝（174）
6.1.3鐵資源概況（178）
6.1.4鐵鹽生產工藝（180）
6.2鐵鉻液流電池電解液（183）
6.2.1鐵鉻液流電池電解液老化（183）
6.2.2Fe3 /Fe2 和Cr3 /Cr2 混合電解液（183）
6.2.3鐵鉻液流電池電解液改善（185）
6.2.4鐵鉻液流電池電解液再平衡技術（189）
6.2.5鐵鉻液流電池電解液未來發展（190）
6.3鐵鉻液流電池電解液濃度（191）
6.4鐵鉻液流電池電解液滴定測試（192）
6.4.1術語和定義（192）
6.4.2通用要求（193）
6.4.3抽樣要求（193）
6.4.4測試方法（193）
6.5液流電池電解液表征方法（202）
6.5.1核磁共振光譜學（202）
6.5.2紫外光可見分光光譜法（203）
6.5.3紅外和拉曼光譜圖（204）
6.5.4質譜分析（204）
6.5.5原子光譜分析（205）
6.5.6電子自旋共振光譜（205）
6.5.7氧化還原滴定（205）
6.5.8元素分析（206）
6.6鐵鉻液流電池電解液工程化現狀（206）
參考文獻（209）
第7章液流電池再平衡（210）
7.1再平衡技術的提出（210）
7.2再平衡技術發展（211）
7.3鐵鉻液流電池再平衡技術（213）
7.3.1現有再平衡技術（215）
7.3.2低成本充電型再平衡系統的提出（218）
7.4全鐵液流電池再平衡技術（219）
7.4.1再平衡技術實現要素（220）
7.4.2再平衡技術優點（221）
7.5再平衡實驗（221）
7.5.1再平衡實驗設計（221）
7.5.2氯氣吸收實驗（228）
7.5.3再平衡實驗數據（231）
7.5.4再平衡電堆布局圖（234）
參考文獻（236）
第8章開展數據驅動型智能化管控系統應用于鐵鉻液流電池（237）
8.1基于自動化、智能化控制技術的鐵鉻液流電池系統數據采集和
控制裝置（237）
8.2基于精確健康狀態算法的電解液智能化再平衡裝置（241）
8.3適配鐵鉻液流電池長時儲能的集成化、智能化管控系統（250）
第9章液流電池模擬計算（254）
9.1機器學習（254）
9.1.1決策樹（256）
9.1.2支持向量機（258）
9.1.3人工神經網絡（260）
9.2Comsol（262）
9.2.1Comsol軟件簡介（262）
9.2.2Comsol軟件使用（262）
9.2.3Comsol在液流電池方面的應用（262）
9.2.4Comsol鐵鉻液流電池模型求解給定入口濃度下的穩態案例
（265）
9.3分子模擬（277）
9.3.1分子動力學簡介（277）
9.3.2MD模擬基本理論（279）
9.3.3MD模擬常用軟件（284）
9.3.4MD模擬主要步驟（285）
9.3.5基于分子動力學的理論計算（286）
9.4原子方法（287）
9.4.1密度泛函理論簡介（287）
9.4.2DFT常用計算軟件（291）
9.4.3基于DFT的**性原理計算在液流電池方面的應用（292）
9.5經驗模型（294）
9.6等效電路模型（295）
9.7集總參數模型（296）
9.8機理模型（297）
參考文獻（300）
第10章工程示范及項目發展（301）
10.1示范裝置簡介及架構（301）
10.2設計原則（302）
10.2.1設計思路（302）
10.2.2設計技術（303）
10.2.3設計內容（304）
10.2.4設計要求（305）
10.3實現的目標及主要技術經濟指標（307）
10.4發展現狀與挑戰（308）
10.5技術成熟度分析（309）
10.5.1產品市場分析（309）
10.5.2全自動化電堆裝配技術（311）
10.5.3對本行業及相關行業科技進步的推動作用（312）
10.6交付項目（312）
10.7發展與展望（313）
展開全部
鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用 作者簡介
徐泉
留美博士畢業，中國石油大學（北京）教授、博導，國家級青年人才，中國石油大學（北京）碳中和未來技術學院副院長，專注鐵鉻液流電池長時儲能技術開發與建設。
牛迎春
博士畢業于中國石油大學（北京）化學工程與技術專業，博士后師從徐春明院士，從事鐵鉻液流電池關鍵電極材料與電解液研發與設計，獲批國自然青年基金一項。
王屾
致力于長時儲能項目投資、開發設計與建設管理，專注于液流電池長時儲能技術的技術路線研判，項目研發，技術推廣放大與后期運維服務。
徐春明
中國科學院院士，中國石油大學（北京）教授、博導，重質油全國重點實驗室主任、碳中和未來技術學院院長，中國化工學會副理事長，專注儲能、氫能與清潔油品轉化生產方向研究。
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