鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用

第1章電化學儲能概述（1）
1.1儲能的發(fā)展（1）
1.1.1長時儲能概述（4）
1.1.2電化學儲能的發(fā)展（9）
1.2電化學儲能的應用場景（10）
1.2.1電網(wǎng)側(cè)儲能應用主要場景（13）
1.2.2電源側(cè)儲能應用主要場景（15）
1.2.3用戶側(cè)儲能應用主要場景（17）
1.3電化學儲能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀（19）
1.3.1產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀（19）
1.3.2部分企業(yè)現(xiàn)狀（20）
1.3.3項目現(xiàn)狀（21）
1.3.4成本分析（25）
1.4電化學儲能標準現(xiàn)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(fā)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(nèi)外儲能技術綜合對比分析（35）
2.3.1鐵鉻液流電池與國內(nèi)外同類技術綜合對比（35）
2.3.2鐵鉻液流電池與國內(nèi)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(fā)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(tài)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(fā)展（97）
4.1.1液流電池雙極板的現(xiàn)狀（97）
4.1.2新型雙極板材料的開發(fā)（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(jié)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(jié)果分析（113）
4.4.1不同流道結(jié)構下的速度分布（113）
4.4.2不同流道結(jié)構的壓力分布（116）
參考文獻（139）
第5章液流電池質(zhì)子交換膜（141）
5.1質(zhì)子交換膜概述（141）
5.2液流電池質(zhì)子交換膜（143）
5.3液流電池質(zhì)子交換膜分類（144）
5.3.1全氟磺酸質(zhì)子交換膜（144）
5.3.2C、H非氟離子膜（158）
5.4膜的評價參數(shù)（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(wěn)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(chǎn)工藝（174）
6.1.3鐵資源概況（178）
6.1.4鐵鹽生產(chǎn)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(fā)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(zhì)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(xiàn)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(fā)展（211）
7.3鐵鉻液流電池再平衡技術（213）
7.3.1現(xiàn)有再平衡技術（215）
7.3.2低成本充電型再平衡系統(tǒng)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(xiàn)要素（220）
7.4.2再平衡技術優(yōu)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(shù)據(jù)（231）
7.5.4再平衡電堆布局圖（234）
參考文獻（236）
第8章開展數(shù)據(jù)驅(qū)動型智能化管控系統(tǒng)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(tǒng)數(shù)據(jù)采集和
控制裝置（237）
8.2基于精確健康狀態(tài)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(tǒng)（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(jīng)網(wǎng)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(wěn)態(tài)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的第一性原理計算在液流電池方面的應用（292）
9.5經(jīng)驗模型（294）
9.6等效電路模型（295）
9.7集總參數(shù)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(fā)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(nèi)容（304）
10.2.4設計要求（305）
10.3實現(xiàn)的目標及主要技術經(jīng)濟指標（307）
10.4發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)（308）
10.5技術成熟度分析（309）
10.5.1產(chǎn)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(yè)及相關行業(yè)科技進步的推動作用（312）
10.6交付項目（312）
10.7發(fā)展與展望（313）