化学电源储能技术发展趋势展望

2022-11-26

从能源利用的方面进行分析, 电能属于一种非常清洁非常高效的能源供应方式, 但是, 经济性电能储存的相应技术仍然没有得到有效的突破, 电能实际的生产以及供应都处于及时供应系统的相应模式。结合人类的实际活动规律不难发现, 在不同的时间段以及不同的区域内, 人们对于电能整体的需求存在非常大的差异, 使用这种模式就会使电负荷峰谷之间出现较大的偏差, 因此, 需要电网在运行中能够有效的控制发电设备的实际负荷, 并进行协调, 从而在不同时间段满足用电的基本需求。但是, 这样的方式也会降低设备整体的利用率。想要解决出现的这种问题, 需要利用智能电网技术解决, 这种先进的技术具有更高的安全性, 同时能够高效的完成, 其中的经济性储能技术是整个智能电网中非常重要的核心技术。

1 锂离子储能电池

锂离子电池在整个储能电池的使用中非常广泛, 但是目前仍然存在一定的问题需要制定有效的措施及时解决。第一, 安全性。利用有机电解质以及进行大面积设计的方式, 锂离子电视非常容易会在由于滥用条件或者是存在一定的内部缺陷最终导致内部的短路, 严重的甚至会造成爆炸。因此, 在锂离子电池选择材料或者是进行电池的设计过程中, 首先需要考虑的就是使用安全的相关问题。第二, 循环稳定性。整个锂电池在石墨负极进行嵌入或者是脱出相应锂离子的过程中, 会出现体积的膨胀或者体积收缩等情况, 这就会导致容量的衰减, 直接影响锂离子电池整体的使用寿命。第三, 一致性问题。所有锂离子电池整体的容量比较小, 同时制备的工序比较复杂, 控制的难度非常发, 这就会直接影响整个锂电池具有的一致性。

想要解决锂离子电池存在的主要问题可以从以下几个方面入手。第一, 正极材料, 在所有正极材料的选择中, 磷酸亚铁锂具有较强的热稳定性, 使用的寿命比较长, 是正极材料的首选材料, 但是, 磷酸亚铁锂放电电压比较低, 自身的比能量比较差, 因此, 近几年对于磷酸锰锂相关的研究比较多, 这种材料具有较强的稳定性, 同时自身的比能量较高, 在储能未来的发展中具有重要的应用价值。第二, 负极材料, 将储能电池具有的安全性以及使用的寿命作为选择的重要依据, 近几年对钛酸锂的研究比较多, 同时也是负极材料的最优选择。第三, 隔膜。目前, 我国的隔膜生产工艺已经逐渐发展成熟, 当时仍然没有达到非常安全的程度, 主要还是依靠大量的国外进口。因此, 还需要对相应的工艺进行加工创造。

2 钠硫电池储能技术

钠硫电池最初使用的目标只是用于汽车, 受到条件比较苛刻的影响与制约, 并没有迅速得到发展, 但是, 后来, 由于这种钠硫电池具有较高的能量以及比功率, 同时, 使用的各种原材料成本相对比较低等各种优势, 这种钠硫电池, 在整个储能的应用上逐渐得到了广泛的发展。

钠硫电池自身具有的特点主要是, 第一, 钠硫电池各种原材料具有的资源量比较大, 使用原料花费的成本比较低, 比较容易获取。第二, 实际充放电具有较高的效率, 具体的直流充放电自身效率能够得到百分之九十以上, 几乎不会出现任何自放电情况, 钠硫电池实际的使用寿命比较长, 并且能够实现在短时间内万策划能够脉冲的高效率放电工作。第三, 环境比较好, 使用这种钠硫电池在生命的周期内并不会产生大量的有害气体或者有害物质。

钠硫电池在未来使用发展中需要面临的主要问题。第一, 使用寿命问题, 部分金属零部件在硫化物介质中完成生产会导致金属零部件自身受到严重的腐蚀, 这也是影响电池自身寿命的重要原因。第二, 密封问题, 电池需要在高温的环境下才能完成工作, 因此对于具体密封材料的选择具有非常重要的作用。

3 结语

综上所述, 储能技术属于未来智能电网不断发展的重要核心技术, 发展储能技术, 并促进储能技术的广泛应用, 对于最终实现整个电力系统具有安全、高效以及稳定的特性具有重要的意义, 同时能够促进再生能源的健康发展。结合化学电源储能技术实际的发展情况进行相应的分析, 如今的规模化储能技术成为了研究以及示范的重要内容。未来化学储能技术拥有的发展方向是较高安全性、高效率以及低成本等。发展高性能的各种电池材料并建立科学的电化学体系, 不断提升加工生产的效率, 对于促进我国产业技术的进步与发展具有非常重要的意义。

摘要：近几年, 随着风力以及光伏等各种产业的不断发展, 使如今可再生能源发展在整个发电量中具有较大的比例, 受到再生能源发电具有较强间接性的重要影响, 导致电网问题的不断突出, 所以, 需要科学合理的改善电能实际的输出质量, 保证用电的基本需求。本文主要研究探讨的就是化学电源储能技术未来的主要发展趋势。

关键词：化学,电源储能技术,发展趋势,展望