文章-世纪中文出版社

刘丹丹1,2 陈永翀1,2 何菡1,3 何颖源1 刘昊1 张彬1,3 《应用化学学报》 2018年10期

摘要:

锂浆料电池是一种低成本、长寿命、高安全性和易回收的容量型电化学储能技术。与传统锂电池的固定粘接电极不同,锂浆料电池的储锂活性颗粒分布在浆料态的三维导电网络中,具有厚电极和可维护再生的特征。目前制约锂浆料电池应用的关键科学问题主要包括:解析不同浆料电极厚度和配比下电子-离子的混合导电机制,获得低内阻、高能量密度和功率密度的电极浆料；解析活性材料表面及浆料-集流体界面的电化学反应机制与微观结构演化规律,降低界面内阻,稳定界面特性,减少极化和容量损失；解析电池性能衰减及失效机制,优化电池在线维护与回收再生方法等。本文将从锂浆料电池的工作原理与特点、浆料电极的关键材料与混合导电机制、浆料-集流体界面与厚电极设计以及电极浆料的维护再生等方面对锂浆料电池基础关键科学问题的研究进展进行介绍。

价值链曲线视角下中国新能源汽车电池产业转型升级策略研究下载：52 浏览：433

陈云香1 孙华平2 张茜2 刘宏笪3 《现代经济研究进展》 2019年12期

摘要:

基于价值链曲线理论,本文总结分析了新能源汽车电池上下游产业在研发、制造和销售等环节的具体分布情况,并梳理了我国新能源汽车电池产业的价值链曲线特征,在此基础上,提出该产业价值链转型升级与竞争力提升的相应策略。研究表明,我国新能源汽车电池行业应当向"研发设计"与"销售品牌"两端攀升,抢抓研发高地、推动行业集群式发展、建立人才联盟并培育电池回收服务体系将有效引导产业向价值链中高端迈进,促进我国新能源汽车电池产业动态升级与可持续发展。

柔性锂硫电池材料:综述下载：87 浏览：417

刘建伟1 王嘉楠1，2 朱蕾1 延卫1 《新材料》 2020年1期

摘要:

近年来，随着可穿戴和便携式产品的快速发展，对柔性电子设备的需求日益增加。柔性电池作为其关键部件，得到了越来越多的研究和关注，开发具有高能量密度的柔性电池，对柔性电子设备的未来发展意义重大。锂硫电池具有较高的理论容量和能量密度，且成本低廉，是未来储能领域发展的重要前沿方向。因此，开发高性能的柔性锂硫电池更能满足未来柔性可穿戴电子器件的需求。但是，传统锂硫电池很难实现较高的柔韧性，因为其电极材料多为刚性材料，不易或不能弯曲；电解液为液态，弯曲过程中，容易发生泄漏；电池结构多为传统物理组装，材料界面结合较差。电池弯曲变形后，将丧失原有性能，或发生性能的快速衰退。鉴于此，适用于柔性锂硫电池的电极材料、固态电解质的开发及电池结构设计创新成为国内外学者研究的热点。目前，柔性电极主要采用碳纳米管、石墨烯、碳布、碳纸等碳基材料或高分子材料，在此基础上的改性材料也被广泛应用。这些材料不仅可满足设备对于机械柔性的要求，同时其多孔及大比表面积等性质有助于离子快速的迁移及界面阻抗的降低等，提高了电池整体性能。固态电解质则多采用凝胶电解质、聚合物固态电解质及无机固态电解质，其化学稳定性优良，安全性高，具有较好的柔性和可塑性。同时，根据拓扑原理，可以设计新的电池结构，如纸张叠层型、线缆型、可编织型等，降低形变过程中电池内部结构的应力变化，以满足电池的柔性要求。本文从电极材料、固态电解质及电池结构设计三方面阐述了锂硫电池柔性化研究的相关成果，分析探讨了面临的问题及未来发展方向。

柔性钠离子电池研究进展下载：83 浏览：407

孟锦涛周良毅钟芸沈越黄云辉《新材料》 2020年1期

摘要:

随着柔性电子产品需求的日益增长，柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前，柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点，在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而，锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持续发展。在寻求新型电池的道路上，钠离子电池引起了人们的关注。钠在地球中的存储量比锂更多，价格更低，这使得钠离子电池有望满足未来的市场需求。柔性钠离子电池的关键材料包括电极活性材料、电极集流体、电解质和隔膜。电极不仅需要高容量和优异的电导率，还要具有良好的机械柔韧性，保证柔性电池在各种形变(弯曲、拉伸、折叠等)下正常工作。柔性电解质和隔膜在保证电池安全的同时，还要保持与正负极之间具有稳定的界面结合。但这些关键材料不成熟、不完善的问题阻碍了柔性钠离子电池的发展。此外，普通袋式的柔性电池无法满足未来电子设备小型化和可穿戴的要求。创新实用的结构设计和适合大规模生产的制备技术也亟待发展。本文介绍了柔性钠离子电池电极材料(正负极活性材料和导电基底材料)、电解质、电池结构和制备工艺等方面的研究进展，对柔性电池现存的问题(比如成本高、安全性差、制备工艺复杂等)进行了分析探讨，最后展望了柔性钠离子电池未来的发展方向。

基于BP神经网络辨识模型的PEMFC系统建模下载：44 浏览：401

柯超1 甘屹1 王俊1 朱荣杰2 陈伟2 《软件工程研究》 2020年7期

摘要:

为分析燃料电池系统特性,采用BP神经网络结构辨识质子交换膜燃料电池系统模型,模型输入为系统实际输入,模型输出为电堆输出电压和电堆工作温度。由于PEMFC系统是一个时变非线性系统,采用一种串-并联前向神经网络辨识结构模型,将模型前几个时刻输出作为模型输入,使得静态网络结构具有动态特性。BP网络模型通过PEMFC系统所得到的实验数据进辨识。训练完成后BP网络模型输出与实际系统输出基本一致,结果表明BP网络模型能够有效反映质子交换膜燃料电池系统输出电压和电堆温度特性。

三元镍钴锰正极材料的制备及改性下载：91 浏览：500

邵奕嘉1 黄斌1 刘全兵2 廖世军1 《应用化学学报》 2018年3期

摘要:

三元镍钴锰正极材料是一类非常重要的正极材料,具有性能优于钴酸锂而成本远远低于钴酸锂、能量密度远远高于磷酸铁锂等重要优点,正在逐渐成为汽车动力电池的主流正极材料。但是,三元镍钴锰正极材料也存在循环稳定性不足、大电流密度放电性能不佳等问题。围绕解决这些问题并进一步提升三元镍钴锰正极材料的性能,近年来国内外在材料制备技术以及改性技术方面开展了大量的研究工作,取得了若干令人瞩目的研究成果。本文从材料制备方法、包覆修饰和掺杂改性三个方面,介绍了三元镍钴锰正极材料制备技术及改性技术的研究进展,在此基础上,对三元镍钴锰正极材料的未来发展方向作出展望。

基于STM32的锂离子电池剩余电量(SOC)测量系统下载：87 浏览：348

高健宸蔡戚斌《数据与科学》 2020年10期

摘要:

锂离子电池从出现到今天一直充当着能量存储的重要角色,当今社会几乎各行各业都有锂离子电池的应用,锂离子电池剩余电量(SOC)测量系统承担着电池SOC数据测量、显示、传递等功能,锂离子电池SOC测量系统的精度很大程度上影响着锂离子电池寿命。首先介绍本系统采用库仑计的方法测量电池SOC原理,先使用STM32的ADC测量分别串联在锂离子电池充电、放电回路的两个定值小电阻,得到两个电压值然后间接得到两个回路的电流并对电流进行滤波,最后两路电流对时间进行积分并作差得到锂离子电池SOC,对系统进行建模仿真。然后在STM32开发板上进行试验并对结果进行分析,实验结果表明:该系统测量锂离子电池SOC精度远远高于普通电压法测SOC。因此,本系统测量锂离子电池SOC的方法在实践中具有可行性和可推广性。最后对提升系统测量精度的方法进行总结。

铅酸蓄电池和锂电池的可持续发展调查报告下载：69 浏览：290

叶佳郑美玟《能源学报》 2020年9期

摘要:

伴随着社会经济的快速发展,随之出现的环境污染问题也越发严重,为使经济建设、资源利用和保护生态环境统一协调、一致发展,国家提出要加强对社会节能与环保的意识建设,坚持走可持续发展路线。习总书记在党的十九大报告中提出:"必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持人与自然和谐共生,坚持实施节约资源和保护环境的基本国策。"文中将对铅酸蓄电池和锂电池的优劣点做出比较,并对如何解决废弃铅酸电池污染问题提出一些建议。

基于扩展单粒子模型的锂离子电池参数识别策略下载：45 浏览：344

庞辉《现代物理学报》 2019年4期

摘要:

为了精确识别电动汽车锂离子动力电池的关键状态参数，基于多孔电极理论和浓度理论，建立了一种考虑液相动力学行为的锂离子电池扩展单粒子模型.相较于传统单粒子模型，该模型增加了对负电极表面固体电解质界面膜参数的描述，并考虑了温度和液相浓度变化对锂离子电池关键参数的耦合影响.基于所建立的扩展单粒子模型，提出一种简化的参数灵敏度分析方法和有效的锂电池参数识别策略，用以确定特定工况下的高灵敏度待识别参数，进而利用遗传算法实现参数的优化求解.最后，通过对比分析本文模型和传统单粒子模型的仿真输出电压和相同工况下电池的实验输出电压验证了提出模型和参数识别方法的有效性和可行性，为电池管理系统的健康状态估计提供了理论基础.

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究下载：58 浏览：470

王娜1，2 马洋1，2 陈长松1，2 陈江1，2 伞海生1，2，3 陈继革3 成正东3，4 《现代物理学报》 2019年3期

摘要:

介绍了一种采用宽禁带半导体二氧化钛纳米管阵列薄膜材料制备β伏特效应同位素电池的方法.通过对金属钛片的电化学阳极氧化制备了垂直定向、有序排列的二氧化钛纳米管阵列薄膜，研究了退火条件对二氧化钛纳米管阵列薄膜半导体光电性能的影响.通过与镍-63辐射源的集成封装，形成三明治结构镍-63/二氧化钛纳米管阵列薄膜/钛片的β伏特同位素电池.实验结果表明，基于氩气氛围下450?C退火的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜具有高的氧空位缺陷浓度和宽的可见-紫外吸收光谱.在使用β辐射总能量为10 m Ci的镍-63辐射源时，同位素电池的开路电压为1.02 V，短路电流75.52 n A，最大有效转换效率为22.48%.

计及蓄电池寿命的冷热电联供型微电网多目标经济优化运行下载：25 浏览：267

孙黎霞1 鞠平1 白景涛1 刘甜甜2 《发电技术与研究》 2020年1期

摘要:

冷热电联供(combined cooling,heating and power,CCHP)型微电网不仅能为清洁能源的开发利用提供良好的平台,降低能源消费带来的环境污染,而且能够改善供电电能质量,降低系统损耗。为使CCHP型微电网经济计算更加符合实际运行工况,考虑将蓄电池寿命损耗带来的经济损失加入经济调度计算模型,同时考虑CCHP型微电网的经济性和环保性,建立CCHP型微电网的多目标优化模型。根据最大满意度的原则将多目标优化模型转化为单目标优化模型,利用改进型遗传算法,优化日内各微源的出力。通过算例对比分析多目标优化和各个单目标优化对微电网中各微源出力的影响,结果表明:多目标优化模型能够兼顾CCHP型微电网的经济性和环保性,更加接近CCHP型微电网的实际运行工况。

低维钙钛矿:兼具高效率和稳定性的新型太阳能电池光吸收层候选材料下载：89 浏览：467

陈皓然1 夏英东1 陈永华1 黄维1，2，3 《新材料》 2018年4期

摘要:

使用有机无机杂化钙钛矿材料作为光吸收层的钙钛矿太阳能电池自进入人们的视野以来，其制备工艺和器件结构不断得到优化，短短几年内效率取得了非常可观的增长。与此同时，这种基于三维钙钛矿材料的电池的缺点也越来越突出，尤其是材料的不稳定性，严重阻碍了其发展。低维钙钛矿材料具有有机胺层与无机层(金属卤化物钙钛矿晶体)之间相互交替的低维(层状)结构，其中被有机胺隔开的独立钙钛矿层中八面体的层数n越小，钙钛矿越接近二维结构。相比传统三维钙钛矿结构，低维钙钛矿材料应用于光伏器件具有两大优势:(1)耐湿性、光热稳定性大大增强；(2)可以通过改变n和插入的有机胺的种类来实现光学及电学性质的可调性。然而，低维钙钛矿具有较大的光学带隙，有机胺的引入降低了载流子迁移率，导致低维钙钛矿电池的效率明显低于三维钙钛矿电池。因此，近三年来除研究钙钛矿层数对材料性质和器件性能的影响外，研究者们主要从选择合适的有机胺和优化薄膜制备工艺方面不断尝试，并取得了丰硕的成果，在充分发挥低维钙钛矿稳定性优势的同时大幅提升了器件效率。目前，低维钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已由2014年的4.37%跃升至13.7%。在较高效率的低维钙钛矿太阳能电池中已取得成功应用的有机胺类包括苯乙胺(PEA)、正丁胺(n-BA)、异丁胺(iso-BA)、聚乙烯亚胺(PEI)等。其中PEA应用得最早；n-BA是运用在目前为止最高效的低维钙钛矿电池中的有机胺；而PEI插层形成的低维钙钛矿拥有相对更小的光学带隙和更高的耐湿性，但载流子的传输会受到更大的限制。低维钙钛矿薄膜的制备起初主要采用简单的一步旋涂法，但此法所得的低维钙钛矿平行于基底生长，器件效率很低。近两年的研究工作将基底预热、浸泡、反溶剂滴加等手段引入到钙钛矿旋涂工艺中，实现了低维钙钛矿优先垂直基底生长，为突破低效率瓶颈提供了可能。此外，以三维钙钛矿为基础，以有机胺为添加剂，制得的二维和三维混合的钙钛矿结构，也可以实现器件效率和稳定性的双提升。本文归纳了低维钙钛矿光伏器件的研究进展，分别对低维钙钛矿的分子结构、插入的有机胺的选择、钙钛矿薄膜的制备方法等进行介绍，分析了低维钙钛矿太阳能电池面临的问题并展望其前景，以期为制备稳定和环境友好的新型钙钛矿太阳能电池提供参考。

氧化钒作锂离子电池正极材料的研究进展下载：86 浏览：454

梁兴高国华吴广明《新材料》 2018年4期

摘要:

V2O5具有独特的层状结构，适合于锂离子的存储，与传统的锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料相比，具有高的理论比容量、功率密度以及价格低廉、原材料丰富等优势，在作为锂离子电池正极材料方面备受关注。但V2O5低的固有电导率及锂离子扩散系数，导致其容量保持率低和倍率性能差；此外，充放电过程中反复的相变会引起结构的不稳定，而且氧化钒会部分溶于电解液，因此表现出差的循环性能。正是由于这些制约因素的存在，对V2O5的固有缺陷进行改性研究以提高氧化钒正极材料的电化学性能成为重要的研究热点。将氧化钒进行纳米化以增大比表面积和缩短离子扩散距离，同时通过复合、掺杂改性等方法提高材料的导电性和循环稳定性，从而使V2O5正极材料表现出优异的电化学性能成为可能。文章从氧化钒电极材料纳米化，在纳米化的基础上复合导电材料，调节工作电压窗口，掺杂金属离子这四类方法阐述对氧化钒电化学性能的改善，以及各种方法对电极电化学性能的影响。

一种改进型扰动观察法MPPT算法的研究下载：58 浏览：349

孙滋昂郑紫微郝骏杨洋《数据与科学》 2019年9期

摘要:

太阳能发电系统在实际应用中会受到温度以及光照强度的因素,其输出特性会受到影响。由此,需要使用最大功率点跟踪(MPPT)算法提高太阳能电池的输出功率。为了更好地分析太阳能电池,本文搭建太阳能电池的仿真模型,可以对不同的温度以及光强下的光伏输出曲线特性进行分析。并在传统的扰动观察法的基础上,提出一种分区变步长的改进型扰动观察法,一定程度上响应速度与稳定性上做到较好的折中,以及解决了在外界环境发生剧烈变化时系统发生误判的情况。希望本文的理论和实验能够给MPPT算法的研究能提供一点参考和依据。

燃料电池分布式供能技术发展现状与展望下载：21 浏览：222

曾洪瑜史翊翔蔡宁生《发电技术与研究》 2018年7期

摘要:

燃料电池作为一种清洁高效的发电方式,兼具效率高、排放低、安全无噪音等优点,是分布式供能领域的一项重要技术。燃料电池既可以利用传统煤炭、天然气,也可以融合可再生能源实现削峰填谷。在传统煤电领域,散煤的利用是环境污染的重要来源,通过直接碳燃料电池技术,有望解决散煤利用效率低下、污染严重的问题。联合天然气管网,基于燃料电池的微型热电联供系统可实现能源的梯级利用,相比传统的热电分供模式可大大提高能源利用效率。同时,电解池作为燃料电池的逆过程,可将可再生能源富余电力转化为化学能进行储存,实现"三弃"电力的有效转化,在可再生能源的分布式供应系统中具有广阔的发展前景。

基于质量敏感性的新能源汽车电池研发成本分担契约优化下载：43 浏览：475

孔訸炜1,2 谢家平2 张为四2 《管理与科学》 2018年5期

摘要:

本文在具有质量敏感性的新能源汽车需求条件下,从动力电池研发投入决策视角设计制造商(M型)主导和电池商(S型)主导的两种电池研发成本分担契约机制,旨在提高新能源汽车的电池质量并增加订购量。研究发现,在不同分担模式下,研发成本分担比例系数的调节作用存在差异。因此,在满足帕累托改善条件下,文章给出两种研发成本分担契约的决策区间以及策略建议,并用数值算例验证了研究结论。

微生物燃料电池基本组成部件的研究进展下载：84 浏览：417

翟力学陈祥张彤《能源学报》 2019年1期

摘要:

结合近期微生物燃料电池的发展,介绍微生物燃料电池工作原理及电子转移机制,深入探讨其主要组成部件与发展趋势,根据产电菌氧化反应所需碳源和能源不同,着重从微生物学角度对产电菌进行分类,指出并分析其实际应用与推广的瓶颈所在,为微生物燃料电池的发展提供新思路。

燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究下载：35 浏览：364

周圣哲1 崔强2 张懋源3 夏国廷1 王凯1 《发电技术与研究》 2018年1期

摘要:

合理分配不同动力源的输出功率是燃料电池汽车能量管理的重要环节。针对"燃料电池+蓄电池(FC+B)"混合动力汽车,提出一种用复合模糊逻辑控制的能量管理策略。该策略根据负载需求功率、蓄电池当前荷电状态(stateofcharge,SOC)以及目标区SOC动态调整功率分配。通过MATLAB/Simulink对所提出的复合模糊逻辑控制进行验证。仿真结果证明,当蓄电池SOC适中时(以HSOC表示荷电状态值,当HSOC=60%时),SOC在复合模糊逻辑控制策略与功率追踪策略下变化基本相同,但前者的氢耗量减少0.54 g;当蓄电池初始SOC较低或较高时(分别以HSOC=39.8%和HSOC=80.2%为例),相较于功率追踪策略,该策略使蓄电池SOC逐渐接近目标区。运用复合模糊逻辑控制可以降低混合动力系统的总能耗,提高系统的效率,控制更加灵活,具有一定的实用价值。

太阳能电池的分类问题下载：85 浏览：413

赵雨朱燕艳《能源学报》 2019年1期

摘要:

可再生的清洁能源取代传统化石能源是今后发展的必然趋势。针对太阳电池种类繁多,分类不明确的现状,文中指出两种主要的分类依据及分类,即按PN结结构分类与按太阳能电池材料分类。

一种高功率密度低钳位电压TVS结构下载：57 浏览：316

苏海伟赵德益吕海凤王允赵志方《电路系统研究》 2019年12期

摘要:

手机等电子设备的电池模块VBAT&VBUS端由于工作电压多样和应用环境的电应力强,需要其保护器件TVS提供适应4.5/7/12/15/18/24/26 V电源电压。并且在配合OVP的保护方案时,不仅要求TVS击穿方向具有高功率密度低钳位电压的特点,对正向导通方向也提出了耐大电流冲击和低钳位电压的要求。分析PN结单向二极管和NPN结双向二极管的静态I-V特性和动态浪涌残压特性,开发了结合两种结构优点的TVS器件,该器件在提供低漏电流的同时可降低击穿电压,其峰值电流IPP大幅度提升,钳位电压VC也下降到被保护器件的安全区内。

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