基于电能存储应用的电池技术

利用可再生能源、绿色能源，并将其存储在电能存储系统（EES）的电力供应被认为是未来智能城市电力系统的最佳解决方案。在该系统中，能量可以从清洁和可再生能源资源获取，如太阳能、风能和波能。

典型的EES主要有泵送水电存储（PHS）系统、压缩空气能量存储（CAES）系统、飞轮和电化学存储系统。由于电化学存储系统（如电池）相比其它EES，其在效率、寿命、放电时间、系统质量和移动性方面具有独特的优势，因此其具有较强的可扩展性。目前，可充电的锂离子电池是最成功的便携式EES，广泛应用在电动汽车和混合动力汽车上。常用的电池如下。①铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的正极为二氧化铅，负极为金属铅。铅酸蓄电池具有易于制造、效率中等（＞70%）、寿命较长以及成本较低的特点。但是，电池在高电流的充电中会产生氢气，这将导致循环效率不良，并有爆炸的危险。②钠硫电池。钠硫电池的一个主要问题是工作稳定性低。为了解决操作温度高的问题，通常采用聚合物或有机溶剂作为阴极电解液。③锂离子电池。锂离子电池已经在EES市场上大规模地被使用，其采用锂金属氧化物的混合物作为阴极，碳为阳极，非水碳酸液体作为电解质。在充电过程中，锂离子跨越电解质从阳极结构转移到阴极电极，而这些化学反应是高度可逆的。

刊名：Progress in Energy and Combustion（英）

刊期：2015年第48期

作者：Jaephil Cho et al

编译：王迪