鐵鉻液流電池關鍵技術與工程應用

第1章 電化學儲能概述（1）
1.1儲能的發展（1）
1.1.1長時儲能概述（4）
1.1.2電化學儲能的發展（9）
1.2電化學儲能的應用場景（10）
1.2.1電網側儲能應用主要場景（13）
1.2.2電源側儲能應用主要場景（15）
1.2.3用戶側儲能應用主要場景（17）
1.3電化學儲能產業現狀（19）
1.3.1產業鏈現狀（19）
1.3.2部分企業現狀（20）
1.3.3項目現狀（21）
1.3.4成本分析（25）
1.4電化學儲能標準現狀（26）
1.4.1標準體系（26）
1.4.2關鍵標準（26）
1.4.3國際標準化（28）
參考文獻（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外儲能技術綜合對比分析（35）
2.3.1鐵鉻液流電池與國內外同類技術綜合對比（35）
2.3.2鐵鉻液流電池與國內外儲能技術綜合對比（44）
2.4鐵鉻液流電池相關政策及市場預期（50）
2.4.1鐵鉻液流電池相關政策（50）
2.4.2鐵鉻液流電池市場預期（54）
參考文獻（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展（63）
3.2鐵鉻液流電池電極材料（69）
3.2.1碳氈電極（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濕法化學氧化法（78）
3.3.3電化學氧化法（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金屬元素摻雜改性（82）
3.4.2非金屬元素摻雜改性（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催化劑對液流電池性能影響的研究（92）
參考文獻（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展（97）
4.1.1液流電池雙極板的現狀（97）
4.1.2新型雙極板材料的開發（101）
4.1.3液流電池雙極板製造工藝（103）
4.2雙極板流道設計（105）
4.3鐵鉻液流電池流動模型（109）
4.3.1流場結構（109）
4.3.2理論基礎（110）
4.3.3模型方程（111）
4.3.4邊界條件（112）
4.4模擬結果分析（113）
4.4.1不同流道結構下的速度分佈（113）
4.4.2不同流道結構的壓力分佈（116）
參考文獻（139）

第5章 液流電池質子交換膜（141）
5.1質子交換膜概述（141）
5.2液流電池質子交換膜（143）
5.3液流電池質子交換膜分類（144）
5.3.1全氟磺酸質子交換膜（144）
5.3.2C、H非氟離子膜（158）
5.4膜的評價參數（162）
5.4.1離子交換容量測定（163）
5.4.2含水率的測定（164）
5.4.3溶脹度的測定（164）
5.4.4溶解度測試（165）
5.4.5力學性能測試（165）
5.4.6熱重分析（165）
5.4.7化學穩定性（166）
5.4.8X射線衍射分析（166）
5.4.9紅外光譜分析（166）
5.4.10制膜液黏度測定（167）
5.5膜的製備方法（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（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鉻鹽生產工藝（174）
6.1.3鐵資源概況（178）
6.1.4鐵鹽生產工藝（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（189）
6.2.5鐵鉻液流電池電解液未來發展（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試（192）
6.4.1術語和定義（192）
6.4.2通用要求（193）
6.4.3抽樣要求（193）
6.4.4測試方法（193）
6.5液流電池電解液表徵方法（202）
6.5.1核磁共振光譜學（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狀（206）
參考文獻（209）

第7章 液流電池再平衡（210）
7.1再平衡技術的提出（210）
7.2再平衡技術發展（211）
7.3鐵鉻液流電池再平衡技術（213）
7.3.1現有再平衡技術（215）
7.3.2低成本充電型再平衡系統的提出（218）
7.4全鐵液流電池再平衡技術（219）
7.4.1再平衡技術實現要素（220）
7.4.2再平衡技術優點（221）
7.5再平衡實驗（221）
7.5.1再平衡實驗設計（221）
7.5.2氯氣吸收實驗（228）
7.5.3再平衡實驗資料（231）
7.5.4再平衡電堆佈局圖（234）
參考文獻（236）

第8章 開展資料驅動型智慧化管控系統應用於鐵鉻液流電池（237）
8.1基於自動化、智慧化控制技術的鐵鉻液流電池系統資料獲取和
控制裝置（237）
8.2基於精確健康狀態演算法的電解液智慧化再平衡裝置（241）
8.3適配鐵鉻液流電池長時儲能的集成化、智慧化管控系統（250）

第9章 液流電池模擬計算（254）
9.1機器學習（254）
9.1.1決策樹（256）
9.1.2支持向量機（258）
9.1.3人工神經網路（260）
9.2Comsol（262）
9.2.1Comsol軟體簡介（262）
9.2.2Comsol軟體使用（262）
9.2.3Comsol在液流電池方面的應用（262）
9.2.4Comsol鐵鉻液流電池模型求解給定入口濃度下的穩態案例
（265）
9.3分子模擬（277）
9.3.1分子動力學簡介（277）
9.3.2MD模擬基本理論（279）
9.3.3MD類比常用軟體（284）
9.3.4MD類比主要步驟（285）
9.3.5基於分子動力學的理論計算（286）
9.4原子方法（287）
9.4.1密度泛函理論簡介（287）
9.4.2DFT常用計算軟體（291）
9.4.3基於DFT的第一性原理計算在液流電池方面的應用（292）
9.5經驗模型（294）
9.6等效電路模型（295）
9.7集總參數模型（296）
9.8機理模型（297）