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内容大纲
本书是储能科学与工程新兴领域“十四五”高等教育教材，由中国石油大学（北京）徐春明院士主编。
长时储能是解决可再生能源间歇性和不稳定性的关键技术。液流电池以其独特的设计和特性，在长时储能领域扮演着重要角色。本书旨在让学生了解和掌握液流电池原理及长时储能应用案例、前沿研究进展，掌握通用的科学与测试技能、研究手段、材料与结构设计及其背后的科学原理。全书共分十章，每一章都从最新的科学研究入手，通过液流电池应用于能源领域的研究案例，全面阐述长时储能与液流电池的关系，逐步分析液流电池的电解液、电极、膜、板框和双极板等关键材料及技术。
本书可供储能科学与工程专业本科生及研究生使用，也可供相关专业工程技术人员参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 电化学与电子技术基础
1.1 电化学基础
1.1.1 电化学科学概述
1.1.2 电化学科学的研究对象
1.1.3 电化学科学的发展简史
1.1.4 电化学科学的发展趋势
1.1.5 电化学科学的实际应用
1.2 电化学相关概念
1.2.1 电池
1.2.2 电化学反应与原理
1.2.3 电化学电位
1.2.4 电化学平衡和化学反应速率
1.3 过程的基础理论
1.3.1 过程的衡算
1.3.2 传递过程
1.4 表征与分析方法
1.4.1 成分分析
1.4.2 结构分析
1.4.3 形貌分析
1.4.4 热分析
1.4.5 电化学性能测试
习题
思考题
知识图谱
第2章 长时储能与液流电池
2.1 长时储能全景概述
2.1.1 长时储能概览
2.1.2 长时储能技术与发展
2.2 液流电池
2.2.1 液流电池技术发展
2.2.2 液流电池的原理与结构
2.2.3 液流电池的分类
习题
思考题
知识图谱
第3章 液流电池电解液
3.1 全钒液流电池电解液
3.1.1 电解液的成分
3.1.2 电解液的制备
3.1.3 电解液表征与优化
3.1.4 电解液中的化学反应
3.1.5 电解液的降解问题及缓解策略
3.1.6 电解液对全钒液流电池性能的影响
3.2 铁-铬液流电池电解液
3.2.1 电解液的成分
3.2.2 电解液的制备
3.2.3 电解液的物理化学性质及优化
3.3 锌基液流电池电解液
3.3.1 电解液的发展
3.3.2 电解液的技术挑战
3.3.3 电解液的优化
3.3.4 电解液的研究方向
3.4 其他液流电池电解液
3.4.1 多硫化钠-溴液流电池电解液
3.4.2 全铁液流电池电解液
习题
思考题
知识图谱
第4章 液流电池电极
4.1 液流电池电极材料
4.1.1 碳素电极
4.1.2 其他电极材料
4.2 液流电池电极特性及评价方法
4.2.1 电极材料的关键参数
4.2.2 电极材料的表征
4.3 液流电池电极的活化方法
4.3.1 物理法
4.3.2 化学法
4.4 液流电池电极的改性方法
4.4.1 掺杂改性
4.4.2 修饰改性
习题
思考题
知识图谱
第5章 离子交换膜
5.1 离子交换膜的分类
5.1.1 含氟膜
5.1.2 非氟膜
5.1.3 多孔膜
5.2 离子交换膜的性能评价
5.2.1 物理特征检测
5.2.2 化学特征检测
5.2.3 表征手段检测
5.3 离子交换膜的制备与改性
5.3.1 液流电池离子交换膜制备
5.3.2 液流电池离子交换膜改性
习题
思考题
知识图谱
第6章 液流电池板框与双极板
6.1 液流电池板框
6.1.1 机加工工艺
6.1.2 注塑工艺
6.2 液流电池双极板
6.2.1 双极板的分类
6.2.2 新型双极板材料的开发
6.2.3 液流电池双极板制造工艺
6.2.4 双极板流道设计
6.2.5 液流电池流道模型设计
6.2.6 模拟结果分析
习题
思考题
知识图谱
第7章 液流电池电堆结构密封工艺
7.1 密封圈工艺
7.1.1 密封圈工艺原理
7.1.2 密封圈的分类
7.1.3 密封结构的设计
7.1.4 密封圈在液流电池中的应用
7.2 涂胶工艺
7.2.1 涂胶工艺基本概念
7.2.2 常见的涂胶方法及原理
7.2.3 涂胶材料的选择
7.2.4 涂胶步骤及关键参数
7.2.5 涂胶工艺的优缺点
7.2.6 涂胶工艺在液流电池中的应用
7.3 热熔冷压工艺
7.3.1 热熔冷压的背景及原理
7.3.2 适用胶的分类
7.3.3 设备配置及参数设置
7.3.4 热熔冷压发展前景
7.3.5 热熔冷压在液流电池中的应用
7.4 焊接熔融工艺
7.4.1 激光焊接原理
7.4.2 激光焊接关键因素
7.4.3 激光焊接的优缺点
7.4.4 焊接工艺的发展阻碍及前景
7.4.5 焊接工艺在液流电池中的应用
习题
思考题
知识图谱
第8章 液流电池储能系统
8.1 液流电池储能系统总览
8.1.1 储能系统集成模式与行业发展
8.1.2 液流电池储能系统组成与集成设计
8.1.3 液流电池管理系统设计
8.1.4 升压变流器系统及成套配电装置集成关键技术
8.1.5 液流电池储能监控与能量管理系统
8.2 储能系统的运行及应用
8.2.1 源网荷储
8.2.2 需求响应与虚拟电厂
8.2.3 储能系统电网调度
8.2.4 储能系统的应用场景
习题
思考题
知识图谱
第9章 人工智能在液流电池中的应用
9.1 人工智能导论
9.1.1 人工智能的定义
9.1.2 人工智能的发展历史
9.1.3 人工智能的三大学派
9.2 人工智能加速材料设计
9.2.1 人工智能在材料设计中的引入
9.2.2 人工智能中的机器学习
9.2.3 人工智能加速材料设计的方法和流程
9.3 人工智能应用于电解液筛选
9.3.1 电解液筛选步骤
9.3.2 标准电位
9.3.3 溶解度
9.3.4 总结与展望
9.4 人工智能应用于膜筛选
9.4.1 膜材料筛选
9.4.2 合成条件筛选
9.4.3 总结与展望
9.5 人工智能应用于电极筛选
9.5.1 参数化研究
9.5.2 密度泛函理论
9.5.3 平均电压模型
9.5.4 数据集生成
9.5.5 数据挖掘和统计分析
9.5.6 机器学习回归模型
9.5.7 RFBs多孔电极的设计
9.6 人工智能应用于流道筛选
9.7 结论与展望
习题
思考题
知识图谱
第10章 储能和液流电池的应用与发展
10.1 液流电池的应用与产业化进展
10.1.1 具体应用及相关项目
10.1.2 产业化进展
10.1.3 新型液流电池
10.2 液流电池标准体系及政策导向
10.2.1 标准体系
10.2.2 政策导向及液流电池发展设想
习题
思考题
知识图谱
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