中国粉体网讯 纵观人类历史,我们已经经历了两次工业革命,第一次是蒸汽机,第二次是电力。现在,我们正在经历第三次工业革命,即关于能源互联网与再生性能源的革命。
第三次工业革命有五大支柱:
一、向不可再生能源转型;
二、将每一大洲的建筑转化为微型发电厂,以便就地收集可再生能源;
三、在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术,以存储间歇式能源;
四、利用互联网技术将每大洲的电力网转化为能源共享网络,调剂余缺,合理配置使用;
五、运输工具转向插电式以及燃料电池动力车,所需电源来自上述电网。
能源存储技术发展至今,针对不同的领域、不同的需求,人们已提出和开发了多种储能技术来满足应用。全球储能技术主要有物理储能、化学储能(如钠硫电池、全钒液流电池、铅酸电池、锂离子电池、超级电容器等)、电磁储能和相变储能等几类。
锂离子电池原理
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电时,正极的锂离子和电子分开,锂离子在电池内部,穿过隔膜进入负极材料,电子通过充电机外部电路进入负极,和锂离子结合,停留在负极材料。
正极
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。
负极
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。
简单来说,锂离子电池就是由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳组成的能量储存装置。
相比较而言,锂离子电池储能则是目前储能产品开发中最可行的技术路线。锂离子电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用寿命长、没有环境污染等优点,被称为绿色电池。此外,它的平均输出电压高 (约3.6V),为Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍,输出功率大,充电效率高,第1次循环后基本上为100%。当下,在特斯拉、比亚迪、银隆等企业推动下,锂离子电池成为储能主流电池技术的趋势越来越明显。
目前,在新能源领域得到广泛应用的锂离子电池主要有三元锂电池、磷酸铁锂电池和钛酸锂电池。