De elektrochemische energieopslagcentrale laadt en ontlaadt de positieve en negatieve elektroden van de batterij door middel van chemische reacties om energieconversie te realiseren. Traditionele batterijtechnologie wordt vertegenwoordigd door loodzuurbatterijen, die geleidelijk zijn vervangen door lithium-ion-, natrium-zwavel- en andere krachtigere, veiligere en milieuvriendelijkere batterijen vanwege hun grotere schade aan het milieu. Elektrochemische energieopslag heeft een hoge reactiesnelheid en wordt in principe niet verstoord door externe omstandigheden, maar kent hoge investeringskosten, een beperkte levensduur en een beperkte monomeercapaciteit. Met de voortdurende ontwikkeling van technische middelen wordt elektrochemische energieopslag steeds vaker op verschillende gebieden gebruikt, vooral in elektrische voertuigen en energiesystemen.
Momenteel heeft de elektrochemische energieopslagindustrie aanvankelijk een industriële schaal gevormd. Het geïnstalleerd vermogen in 2020 bedraagt circa 2.494,7 MW. Er wordt geschat dat de cumulatieve geïnstalleerde capaciteit in 2025 naar verwachting 27.154,6 MW zal bereiken, waarmee een schaalgroei van 61,2% op jaarbasis zal worden bereikt.
Lithium ion batterij
Lithiumbatterij is eigenlijk een batterij met lithiumionconcentratie, de positieve en negatieve elektroden zijn samengesteld uit twee verschillende lithiumion-intercalatieverbindingen. Tijdens het opladen worden lithiumionen gedeïntercaleerd van de positieve elektrode en komen via de elektrolyt de negatieve elektrode binnen. Op dit moment bevindt de negatieve elektrode zich in een lithiumrijke toestand en bevindt de positieve elektrode zich in een lithiumarme toestand. Integendeel, tijdens de ontlading worden lithiumionen gedeïntercaleerd van de negatieve elektrode en via de elektrolyt in de positieve elektrode ingebracht. Op dit moment bevindt de positieve elektrode zich in een lithiumrijke toestand en bevindt de negatieve elektrode zich in een lithiumarme toestand. Lithiumbatterij is de praktische batterij met de hoogste energiedichtheid op de relatief volwassen technologieroute; de conversie-efficiëntie kan 95% of meer bereiken; de ontladingstijd kan enkele uren bedragen; de cyclustijden kunnen 5000 keer of meer bedragen, en de reactie is snel.
Lithiumbatterijen kunnen hoofdzakelijk worden onderverdeeld in vier categorieën op basis van verschillende kathodematerialen: lithiumkobaltoxidebatterijen, lithiummanganaatbatterijen, lithiumijzerfosfaatbatterijen en meercomponentenmetaalcomposietoxidebatterijen. Meercomponentenmetaalcomposietoxiden omvatten ternaire materialen nikkel-kobalt-mangaan. Lithiumoxide, lithiumnikkelkobaltaluminaat, enz.
Lithiumkobaltoxidebatterijen worden sinds de commercialisering van lithiumionbatterijen gebruikt als de hoofdstroom van kathodematerialen. Vanwege de structurele instabiliteit van lithiumkobaltoxide bij hoge spanning wordt lithiumkobaltoxide vooral gebruikt in kleine batterijtoepassingen, zoals mobiele telefoons en computers.
Vroege lithiummanganaatbatterijen zijn slecht compatibel met elektrolyten bij hoge temperaturen, en hun structuren zijn onstabiel, wat resulteert in overmatig capaciteitsverlies. Daarom hebben de tekortkomingen van slechte cycli bij hoge temperaturen de toepassing van lithiummanganaat in lithiumionbatterijen altijd beperkt. De afgelopen jaren heeft de toepassing van dopingtechnologie ervoor gezorgd dat lithiummanganaat goede cyclus- en opslageigenschappen bij hoge temperaturen heeft, en een klein aantal binnenlandse bedrijven kan het bereiden.
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben de kenmerken van hoge structurele stabiliteit en thermische stabiliteit, uitstekende cyclusprestaties bij kamertemperatuur en rijke ijzer- en fosforbronnen, die milieuvriendelijk zijn. De afgelopen jaren zijn lithium-ijzerfosfaatbatterijen op grote schaal gebruikt op het gebied van nieuwe energievoertuigen, vooral op het gebied van bedrijfsvoertuigen, residentiële energieopslag en commerciële energieopslag.
Geïnspireerd door de dopingtechnologie van elementaire materialen zoals lithiummanganaat, combineert de ternaire materiaalbatterij de voordelen van lithiumkobaltaat, lithiumnikkelaat en lithiummanganaat om een lithiumkobaltaat/lithiumnikkelaat/lithiummanganaat drie te vormen. Het eutectische systeem van de fasen heeft duidelijk ternair synergetisch effect, waardoor de uitgebreide prestaties beter zijn dan die van verbindingen met een enkele combinatie. Met de vooruitgang van de productietechnologie nemen batterijen van ternair materiaal snel een belangrijke positie in op het gebied van nieuwe energievoertuigen, vooral op het gebied van personenvoertuigen, en zijn ze de technische route geworden met de grootste overheidssubsidiesteun, de grootste verzending en voortdurende uitbreiding van de productie. .
Kortom, lithiumbatterijen zijn de mainstream technologieroute geworden vanwege hun eigen voordelen van hoge energiedichtheid en hoge vermogensdichtheid. Ze hebben de grootste geïnstalleerde capaciteit in de energieopslag van mijn land en het snelste groeipercentage, en zijn de snelst groeiende technologie voor elektrochemische energieopslag geworden. energie technologie.
#VTC POWER CO.,LTD #Lithiumbatterij energieopslagbatterij #lithiumijzerfosfaatbatterij # lithiumbatterij #residentiële energieopslagbatterij #commerciële energieopslagbatterij
