鐵鉻液流電池關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用

第1章電化學(xué)儲(chǔ)能概述（1）
1.1儲(chǔ)能的發(fā)展（1）
1.1.1長時(shí)儲(chǔ)能概述（4）
1.1.2電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展（9）
1.2電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景（10）
1.2.1電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用主要場(chǎng)景（13）
1.2.2電源側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用主要場(chǎng)景（15）
1.2.3用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用主要場(chǎng)景（17）
1.3電化學(xué)儲(chǔ)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(xiàng)目現(xiàn)狀（21）
1.3.4成本分析（25）
1.4電化學(xué)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀（26）
1.4.1標(biāo)準(zhǔn)體系（26）
1.4.2關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)（26）
1.4.3國際標(biāo)準(zhǔn)化（28）
參考文獻(xiàn)（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(chǔ)能技術(shù)綜合對(duì)比分析（35）
2.3.1鐵鉻液流電池與國內(nèi)外同類技術(shù)綜合對(duì)比（35）
2.3.2鐵鉻液流電池與國內(nèi)外儲(chǔ)能技術(shù)綜合對(duì)比（44）
2.4鐵鉻液流電池相關(guān)政策及市場(chǎng)預(yù)期（50）
2.4.1鐵鉻液流電池相關(guān)政策（50）
2.4.2鐵鉻液流電池市場(chǎng)預(yù)期（54）
參考文獻(xiàn)（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?xì)蛛姌O（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(xué)氧化法（78）
3.3.3電化學(xué)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?fù)诫s改性（82）
3.4.2非金屬元素?fù)诫s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(duì)液流電池性能影響的研究（92）
參考文獻(xiàn)（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(shè)計(jì)（105）
4.3鐵鉻液流電池流動(dòng)模型（109）
4.3.1流場(chǎng)結(jié)構(gòu)（109）
4.3.2理論基礎(chǔ)（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(gòu)下的速度分布（113）
4.4.2不同流道結(jié)構(gòu)的壓力分布（116）
參考文獻(xiàn)（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(píng)價(jià)參數(shù)（162）
5.4.1離子交換容量測(cè)定（163）
5.4.2含水率的測(cè)定（164）
5.4.3溶脹度的測(cè)定（164）
5.4.4溶解度測(cè)試（165）
5.4.5力學(xué)性能測(cè)試（165）
5.4.6熱重分析（165）
5.4.7化學(xué)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(cè)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(xiàn)（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(shù)（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(cè)試（192）
6.4.1術(shù)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(cè)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(xué)（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(xiàn)（209）
第7章液流電池再平衡（210）
7.1再平衡技術(shù)的提出（210）
7.2再平衡技術(shù)發(fā)展（211）
7.3鐵鉻液流電池再平衡技術(shù)（213）
7.3.1現(xiàn)有再平衡技術(shù)（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(shù)（219）
7.4.1再平衡技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素（220）
7.4.2再平衡技術(shù)優(yōu)點(diǎn)（221）
7.5再平衡實(shí)驗(yàn)（221）
7.5.1再平衡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（221）
7.5.2氯氣吸收實(shí)驗(yàn)（228）
7.5.3再平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（231）
7.5.4再平衡電堆布局圖（234）
參考文獻(xiàn)（236）
第8章開展數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型智能化管控系統(tǒng)應(yīng)用于鐵鉻液流電池（237）
8.1基于自動(dòng)化、智能化控制技術(shù)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(shí)儲(chǔ)能的集成化、智能化管控系統(tǒng)（250）
第9章液流電池模擬計(jì)算（254）
9.1機(jī)器學(xué)習(xí)（254）
9.1.1決策樹（256）
9.1.2支持向量機(jī)（258）
9.1.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（260）
9.2Comsol（262）
9.2.1Comsol軟件簡(jiǎn)介（262）
9.2.2Comsol軟件使用（262）
9.2.3Comsol在液流電池方面的應(yīng)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(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)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(dòng)力學(xué)的理論計(jì)算（286）
9.4原子方法（287）
9.4.1密度泛函理論簡(jiǎn)介（287）
9.4.2DFT常用計(jì)算軟件（291）
9.4.3基于DFT的第一性原理計(jì)算在液流電池方面的應(yīng)用（292）
9.5經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?94）
9.6等效電路模型（295）
9.7集總參數(shù)模型（296）
9.8機(jī)理模型（297）
參考文獻(xiàn)（300）
第10章工程示范及項(xiàng)目發(fā)展（301）
10.1示范裝置簡(jiǎn)介及架構(gòu)（301）
10.2設(shè)計(jì)原則（302）
10.2.1設(shè)計(jì)思路（302）
10.2.2設(shè)計(jì)技術(shù)（303）
10.2.3設(shè)計(jì)內(nèi)容（304）
10.2.4設(shè)計(jì)要求（305）
10.3實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（307）
10.4發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)（308）
10.5技術(shù)成熟度分析（309）
10.5.1產(chǎn)品市場(chǎng)分析（309）
10.5.2全自動(dòng)化電堆裝配技術(shù)（311）
10.5.3對(duì)本行業(yè)及相關(guān)行業(yè)科技進(jìn)步的推動(dòng)作用（312）
10.6交付項(xiàng)目（312）
10.7發(fā)展與展望（313）