目錄
叢書序
前言
第1章緒論1
1.1能量的基本概念與存在形式1
1.1.1能量的基本概念1
1.1.2能量的存在形式1
1.2儲能概述2
1.2.1儲能的基本概念2
1.2.2儲能的發(fā)展歷史3
1.2.3儲能的目的和意義4
1.2.4儲能的分類和應用5
習題9
參考文獻9
第2章能量轉換與儲存技術10
2.1能量轉換的原理10
2.1.1能量轉換過程10
2.1.2熱力學定律10
2.2儲能材料的分類及應用14
2.2.1相變儲熱材料14
2.2.2飛輪儲能材料15
2.2.3鋰離子電池材料15
2.2.4鈉離子電池材料18
2.2.5超級電容器材料19
2.3儲能技術的發(fā)展現(xiàn)狀20
習題25
參考文獻25
第3章熱儲能材料與技術26
3.1熱量傳遞的方式26
3.2熱能儲存的方式28
3.2.1顯熱儲能28
3.2.2潛熱儲能29
3.2.3熱化學儲能31
3.3儲熱材料31
3.3.1有機相變儲熱材料33
3.3.2無機相變儲熱材料33
3.3.3相變儲熱材料展望35
3.4蓄冷材料36
3.4.1常見的蓄冷材料37
3.4.2相變蓄冷材料的選擇39
3.5熱儲能技術與應用40
3.5.1熱水蓄熱罐技術40
3.5.2熔融鹽儲熱技術41
3.5.3固體儲熱技術44
3.5.4余熱/廢熱回收技術44
3.5.5谷電儲熱技術45
3.5.6相變材料的應用46
習題47
參考文獻48
第4章機械儲能材料與技術49
4.1抽水蓄能49
4.1.1抽水蓄能技術簡介49
4.1.2抽水蓄能技術的原理49
4.1.3抽水蓄能電站的分類51
4.1.4抽水蓄能電站的組成部分52
4.1.5抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中的作用53
4.1.6抽水蓄能電站發(fā)展狀況54
4.2壓縮空氣儲能55
4.2.1壓縮空氣儲能技術簡介55
4.2.2壓縮空氣儲能技術的原理55
4.2.3壓縮空氣儲能系統(tǒng)的分類56
4.2.4壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲氣方式59
4.2.5壓縮空氣儲能技術的發(fā)展現(xiàn)狀60
4.2.6壓縮空氣儲能技術發(fā)展趨勢61
4.3飛輪儲能62
4.3.1飛輪儲能技術簡介62
4.3.2飛輪儲能技術的原理63
4.3.3飛輪儲能系統(tǒng)的分類65
4.3.4飛輪儲能技術的發(fā)展現(xiàn)狀66
4.3.5飛輪儲能技術的應用67
習題69
參考文獻69
第5章二次電池儲能材料與技術71
5.1二次電池概述71
5.2二次電池的結構與原理71
5.2.1鉛酸電池71
5.2.2二次堿性蓄電池72
5.2.3鋰二次電池74
5.3二次電池的分類74
5.3.1金屬離子電池74
5.3.2金屬-硫基二次電池77
5.3.3金屬-空氣二次電池80
5.3.4水系金屬離子二次電池83
5.4鋰離子電池材料85
5.4.1鋰離子電池正極材料85
5.4.2鋰離子電池負極材料88
5.4.3鋰離子電池隔膜材料90
5.4.4鋰離子電池電解液材料91
5.5鈉離子電池材料95
5.5.1鈉離子電池正極材料95
5.5.2鈉離子電池負極材料97
5.5.3鈉離子電池隔膜材料98
5.5.4鈉離子電池電解液材料98
5.6其他二次電池體系儲能材料100
5.6.1鋰-硫電池100
5.6.2鋰-空氣電池101
5.6.3水系鋅離子電池105
5.7二次電池儲能技術應用106
5.7.1電動汽車106
5.7.2可再生能源大規(guī)模儲能107
5.7.3可穿戴設備108
5.7.4航空航天領域108
習題109
參考文獻109
第6章儲氫材料與技術112
6.1金屬儲氫材料及原理112
6.1.1金屬儲氫材料簡介112
6.1.2稀土系AB5型儲氫合金114
6.1.3AB2型Laves相合金115
6.1.4鎂系儲氫合金115
6.2碳質儲氫材料及原理120
6.2.1碳質儲氫材料簡介120
6.2.2碳質儲氫材料的分類120
6.3無機化合物儲氫材料及原理125
6.3.1堿金屬硼氫化物125
6.3.2堿金屬鋁氫化物126
6.3.3金屬氮氫化物127
6.4有機液態(tài)儲氫材料及原理129
6.4.1概述129
6.4.2原理及特點129
6.4.3有機液態(tài)儲氫材料的種類130
6.5儲氫技術應用132
6.5.1儲氫裝置132
6.5.2氫燃料電池133
習題134
參考文獻134
第7章超級電容器儲能材料與技術136
7.1超級電容器儲能原理137
7.1.1雙電層電容器儲能原理137
7.1.2贗電容電化學電容器儲能原理137
7.1.3超級電容器的特點139
7.2超級電容器分類140
7.2.1雙電層電容器140
7.2.2贗電容器142
7.3超級電容器基本構造142
7.3.1電解液144
7.3.2電極材料145
7.4超級電容器儲能介電材料148
7.4.1雙電層電容器碳材料148
7.4.2贗電容特性電極材料150
7.5超級電容器技術應用156
7.5.1電網(wǎng)調頻156
7.5.2新能源汽車158
7.5.3交通運輸159
習題159
參考文獻160
第8章超導儲能材料與技術162
8.1超導材料162
8.1.1超導的發(fā)現(xiàn)162
8.1.2超導材料的基本物理特性163
8.1.3超導材料的相關理論165
8.1.4超導體的物理特性165
8.1.5超導材料的分類166
8.2超導磁儲能技術166
8.2.1超導磁儲能技術原理167
8.2.2超導磁儲能系統(tǒng)組成167
8.2.3超導磁儲能的用途及研究現(xiàn)狀170
8.2.4超導磁儲能技術的優(yōu)勢與發(fā)展的限制因素171
8.3超導磁懸浮飛輪儲能技術171
8.3.1超導磁懸浮飛輪儲能的基本原理171
8.3.2超導磁懸浮飛輪儲能的應用174
8.4超導材料應用175
8.4.1強電應用175
8.4.2弱電應用177
習題178
參考文獻178
第9章其他儲能材料與技術180
9.1液流電池儲能技術180
9.1.1液流電池儲能技術原理180
9.1.2液流電池儲能系統(tǒng)分類180
9.1.3液流電池儲能技術的發(fā)展現(xiàn)狀181
9.2重力儲能技術191
9.2.1重力儲能技術原理191
9.2.2常見的重力儲能介質191
9.2.3重力儲能技術發(fā)展現(xiàn)狀201
9.2.4總結203
9.3壓縮二氧化碳儲能技術204
9.3.1壓縮二氧化碳儲能技術原理204
9.3.2常見的壓縮二氧化碳儲能技術分類206
9.3.3壓縮二氧化碳儲能技術發(fā)展現(xiàn)狀212
習題214
參考文獻214
第10章儲能材料與技術展望215
10.1清潔能源的大規(guī)模儲能技術215
10.1.1清潔能源215
10.1.2清潔能源大規(guī)模儲能技術發(fā)展現(xiàn)狀217
10.1.3未來清潔能源的大規(guī)模儲能技術展望224
10.2新能源電動汽車動力儲能技術226
10.2.1新能源電動汽車發(fā)展226
10.2.2新能源汽車充電模式227
10.2.3新能源電動汽車分布式儲能228
10.2.4新能源電動汽車動力電池230
10.2.5新能源電動汽車動力儲能技術展望231
10.3熱儲能技術232
10.3.1熱儲能特點及技術優(yōu)勢232
10.3.2熱儲能國內外應用現(xiàn)狀232
10.3.3熱儲能技術展望233
10.4機械儲能技術235
10.4.1抽水蓄能技術展望235
10.4.2壓縮空氣儲能技術展望236
10.4.3飛輪儲能技術展望237
10.5新型儲能材料與技術238
10.5.1新型儲能技術簡介238
10.5.2我國新型儲能材料與技術展望238
習題239
參考文獻239