¿Cuáles son las ventajas de la batería de almacenamiento de energía?

Ruta técnica de la industria de almacenamiento de energía de China: almacenamiento de energía electroquímico: en la actualidad, los materiales catódicos comunes de las baterías de litio incluyen principalmente óxido de litio y cobalto (LCO), óxido de litio y manganeso (LMO), fosfato de litio y hierro (LFP) y materiales ternarios.El cobaltato de litio es el primer material catódico comercializado con alto voltaje, alta densidad de derivación, estructura estable y buena seguridad, pero alto costo y baja capacidad.El manganato de litio tiene un bajo costo y un alto voltaje, pero su rendimiento en ciclo es pobre y su capacidad también es baja.La capacidad y costo de los materiales ternarios varían según el contenido de níquel, cobalto y manganeso (además de NCA).La densidad energética general es mayor que la del fosfato de hierro y litio y el cobaltato de litio.El fosfato de litio y hierro tiene un bajo costo, un buen rendimiento cíclico y una buena seguridad, pero su plataforma de voltaje es baja y su densidad de compactación es baja, lo que resulta en una baja densidad de energía general.En la actualidad, el sector energético está dominado por el hierro ternario y el litio, mientras que el sector de consumo es más el cobalto y el litio.Los materiales de electrodos negativos se pueden dividir en materiales de carbono y materiales sin carbono: los materiales de carbono incluyen grafito artificial, grafito natural, microesferas de carbono mesofásicas, carbono blando, carbono duro, etc.Los materiales sin carbono incluyen titanato de litio, materiales a base de silicio, materiales a base de estaño, etc. El grafito natural y el grafito artificial son actualmente los más utilizados.Aunque el grafito natural tiene ventajas en costo y capacidad específica, su ciclo de vida es bajo y su consistencia es pobre;Sin embargo, las propiedades del grafito artificial están relativamente equilibradas, con un excelente rendimiento de circulación y buena compatibilidad con el electrolito.El grafito artificial se utiliza principalmente para baterías de vehículos de gran capacidad y baterías de litio de consumo de alta gama, mientras que el grafito natural se utiliza principalmente para baterías de litio pequeñas y baterías de litio de consumo de uso general.Los materiales a base de silicio en materiales sin carbono todavía se encuentran en un proceso de investigación y desarrollo continuo.Los separadores de baterías de litio se pueden dividir en separadores secos y separadores húmedos según el proceso de producción, y el recubrimiento de membrana húmeda en el separador húmedo será la principal tendencia.El proceso húmedo y el proceso seco tienen sus propias ventajas y desventajas.El proceso húmedo tiene un tamaño de poro pequeño y uniforme y una película más delgada, pero la inversión es grande, el proceso es complejo y la contaminación ambiental es grande.El proceso seco es relativamente simple, de alto valor agregado y respetuoso con el medio ambiente, pero el tamaño de los poros y la porosidad son difíciles de controlar y el producto es difícil de diluir.

El camino técnico de la industria de almacenamiento de energía de China: almacenamiento de energía electroquímico: batería de plomo-ácido La batería de plomo-ácido (VRLA) es una batería cuyo electrodo está hecho principalmente de plomo y su óxido, y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico.En el estado de carga de la batería de plomo-ácido, el componente principal del electrodo positivo es el dióxido de plomo y el componente principal del electrodo negativo es el plomo;En estado de descarga, los componentes principales de los electrodos positivo y negativo son sulfato de plomo.El principio de funcionamiento de la batería de plomo-ácido es que la batería de plomo-ácido es un tipo de batería con dióxido de carbono y plomo metálico esponjoso como sustancias activas positivas y negativas respectivamente, y una solución de ácido sulfúrico como electrolito.Las ventajas de la batería de plomo-ácido son una cadena industrial relativamente madura, uso seguro, mantenimiento simple, bajo costo, larga vida útil, calidad estable, etc. Las desventajas son velocidad de carga lenta, baja densidad de energía, ciclo de vida corto y fácil de causar contaminación. , etc. Las baterías de plomo-ácido se utilizan como fuentes de alimentación de reserva en telecomunicaciones, sistemas de energía solar, sistemas de interruptores electrónicos, equipos de comunicación, pequeñas fuentes de alimentación de respaldo (UPS, ECR, sistemas de respaldo de computadoras, etc.), equipos de emergencia, etc. y como fuente de alimentación principal en equipos de comunicación, locomotoras de control eléctrico (vehículos de adquisición, vehículos de transporte automático, vehículos eléctricos), arrancadores de herramientas mecánicas (taladros inalámbricos, conductores eléctricos, trineos eléctricos), equipos/instrumentos industriales, cámaras, etc.

El camino técnico de la industria de almacenamiento de energía de China: almacenamiento de energía electroquímica: la batería de flujo líquido y la batería de azufre de sodio. La batería de flujo líquido es un tipo de batería que puede almacenar electricidad y descargarla mediante la reacción electroquímica de un par eléctrico soluble en el electrodo inerte.La estructura de un monómero de batería de flujo líquido típico incluye: electrodos positivos y negativos;Una cámara de electrodos rodeada por un diafragma y un electrodo;Tanque de electrolito, bomba y sistema de tuberías.La batería de flujo líquido es un dispositivo de almacenamiento de energía electroquímica que puede realizar la conversión mutua de energía eléctrica y energía química mediante la reacción de oxidación-reducción de sustancias activas líquidas, logrando así el almacenamiento y liberación de energía eléctrica.Existen muchos tipos subdivididos y sistemas específicos de baterías de flujo líquido.En la actualidad, solo hay cuatro tipos de sistemas de baterías de flujo líquido que se estudian realmente en profundidad en el mundo, incluida la batería de flujo líquido totalmente de vanadio, la batería de flujo líquido de zinc-bromo, la batería de flujo líquido de hierro-cromo y la batería de flujo líquido de polisulfuro/bromo de sodio. batería de flujo.La batería de sodio-azufre se compone de electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito, diafragma y carcasa, que es diferente de la batería secundaria general (batería de plomo-ácido, batería de níquel-cadmio, etc.).La batería de sodio-azufre se compone de un electrodo fundido y un electrolito sólido.La sustancia activa del electrodo negativo es sodio metálico fundido y la sustancia activa del electrodo positivo es azufre líquido y sal de polisulfuro de sodio fundida.El ánodo de la batería de sodio-azufre está compuesto de azufre líquido, el cátodo está compuesto de sodio líquido y el tubo de beta-aluminio de material cerámico está separado en el medio.La temperatura de funcionamiento de la batería se mantendrá por encima de 300 °C para mantener el electrodo en estado fundido.El camino técnico de la industria de almacenamiento de energía de China: celda de combustible: celda de almacenamiento de energía de hidrógeno La celda de combustible de hidrógeno es un dispositivo que convierte directamente la energía química del hidrógeno en energía eléctrica.El principio básico es que el hidrógeno ingresa al ánodo de la celda de combustible, se descompone en protones y electrones de gas bajo la acción del catalizador, y los protones de hidrógeno formados pasan a través de la membrana de intercambio de protones para llegar al cátodo de la celda de combustible y se combinan con el oxígeno para generar agua. Los electrones llegan al cátodo de la pila de combustible a través de un circuito externo para formar una corriente.Esencialmente, es un dispositivo de generación de energía de reacción electroquímica.El tamaño del mercado de la industria mundial de almacenamiento de energía — la nueva capacidad instalada de la industria de almacenamiento de energía se ha duplicado — el tamaño del mercado de la industria mundial de almacenamiento de energía — las baterías de iones de litio siguen siendo la forma principal de almacenamiento de energía — las baterías de iones de litio han las ventajas de alta densidad de energía, alta eficiencia de conversión, respuesta rápida, etc., y actualmente representan la proporción más alta de capacidad instalada, excepto el almacenamiento por bombeo.Según el libro blanco sobre el desarrollo de la industria de baterías de iones de litio de China (2022) publicado conjuntamente por EVTank y el Ivy Institute of Economics.Según los datos del libro blanco, en 2021, los envíos totales mundiales de baterías de iones de litio serán de 562,4 GWh, un aumento significativo del 91% interanual, y su participación en las nuevas instalaciones globales de almacenamiento de energía también superará el 90%. .Aunque otras formas de almacenamiento de energía, como las baterías de flujo de vanadio, las baterías de iones de sodio y el aire comprimido, también han comenzado a recibir cada vez más atención en los últimos años, las baterías de iones de litio todavía tienen grandes ventajas en términos de rendimiento, costo e industrialización.A corto y medio plazo, las baterías de iones de litio serán la principal forma de almacenamiento de energía en el mundo y su proporción en las nuevas instalaciones de almacenamiento de energía se mantendrá en un nivel alto.

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