期刊,储能科学与技术 2024年卷2期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

储能科学与技术

化学工业出版社

主办单位：化学工业出版社

主　　编：丁玉龙

出版周期：双月刊

国际刊号：2095-4239

电子邮箱：energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

电　　话：010-64519601/9602

邮政编码：100011

地　　址：北京市东城区青年湖南街13号

储能科学与技术/Journal Energy Storage Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>《储能科学与技术》（Energy Storage Science and Technology）是化学工业出版社、中国化工学会联合主办的国内唯一的储能专业期刊，由中国石油和化学工业联合会主管，国内统一刊号CN 10-1076/TK，中国科学引文数据库核心期刊（CSCD）、中国科技核心期刊，中国化工学会及储能工程专委会会刊。目前已被美国《乌利希期刊指南（网络版）》（Ulrichsweb）、英国科学文摘数据库（INSPEC）和美国《化学文摘（网络版）》（CA）收录，荣誉主编为英国伯明翰大学丁玉龙教授。

正式出版

收录年代

三维孔道NiMn-MOF电极材料制备及电化学性能研究

刘新毛喜玲闫欣雨王俊强...

361-369页

查看更多>>摘要：针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF的合成以及暴露出更多的活性位点,通过不断优化工艺参数(水热温度和水热时间),进行对比获得了高比容的NiMn-MOF电极材料.同时借助扫描电子显微技术(SEM)、能谱分析技术(EDS)、X射线衍射技术(XRD)对电极材料的形貌和晶体结构进行详细的表征,利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)进行电化学性能分析.在6 mol/L的KOH电解液中进行三电极测试,结果表明当电流密度为0.5 A/g时,其比容量高达1023.5 F/g.以双金属NiMn-MOF为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器,在电流密度为0.5 A/g时,其比容量为94.37 F/g,并使用该器件成功点亮红色LED灯,表明所制备的双金属NiMn-MOF纳米片具有良好的电化学性能,为超级电容器电极材料的制备提供了新的思路.

关键词：

镍锰过渡金属有机框架材料电极材料超级电容器电化学性能

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

广告索引

369页

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据

基于高面容量锌溴液流电池的电堆结构及负极材料设计与优化

孙晓云王德仁孟琳任忠山...

370-380页

查看更多>>摘要：双碳目标下,大规模长时储能对以新能源为主体的新型电力系统发展至关重要.锌溴液流电池兼具低成本和高能量密度优势,在能源存储领域有良好的发展前景.作为半沉积型电池,锌沉积面容量的大小对电池储能时长和经济性均有重要影响.本研究采用高导电性的双极板,并在负极表面构建缺陷工程,成功对锌溴液流电池电堆结构和负极电极进行优化,并实现了电池在高面容量条件下的出色性能.此外,通过SEM、XPS、Raman光谱、CV、EIS以及GCD测试等方法进行表征对比,选取了中度氧化的石墨毡为最佳电极材料.优化的电堆结构与中度氧化的石墨毡相结合,在电流密度为20 mA/cm2、面容量为120 mA·h/cm2的条件下,电池实现了94.26%的库仑效率和82.12%的能量效率.最后,本文揭示了这一优化策略的作用机制,优化的电堆结构可以改善电池内部电流分布,且在低面容量条件下效果显著.而随着面容量的提升,只有结合负极表面的亲锌缺陷工程方可实现平坦且致密的锌沉积,并避免锌枝晶形成.结合优化后的电堆结构与负极材料,最终实现电池在高面容量条件下实现优异性能.本研究为锌溴液流电池作为长时储能设备的未来应用提供了有力支持.

关键词：

锌溴液流电池高面容量均匀电流分布电堆结构缺陷工程

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

金属有机框架衍生的C-Bi/CC电极制备及其在铁铬液流电池中的电化学性能

周洋韩培玉牛迎春徐春明...

381-389页

查看更多>>摘要：电极是铁铬液流电池的重要组成部分,是电解液中活性组分发生电化学反应的场所.理想的电极材料应具备高电导率、大比表面积、高电化学活性、低成本等特性,而目前的电极材料往往不能兼顾.金属有机框架(MOF)兼具高导电性、高催化性能的优点,能够为电化学反应提供更多的活性位点,因此被广泛应用在电极材料中.此项工作通过水热法制备了以碳布负载Bi-MOF为前驱体(Bi-MOF/CC)的铋基碳布(CC)电极(C-Bi/CC).通过探究金属盐的添加量与电极性能的耦合关系,提升了电极的性能,结果显示,使用90 mg金属盐的电极样品极化电阻仅1.069 Ω,相较于原始碳布降低了8.5%、Cr3+还原过电位为0.25 V,使用普通碳布作为正极,改性过的电极作为铁铬液流电池负极进行电池循环性能测试,在电流密度为80 mA/cm2时能量效率达89.7%,库仑效率达97.2%,电压效率达92.3%;在电流密度为140 mA/cm2时能量效率达到83.8%,库仑效率达98.1%,电压效率达85.5%.

关键词：

铁铬液流电池电极材料电化学性能能量效率

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

车用燃料电池散热性能实验研究

白静范惠芳崔四齐许闯...

390-395页

查看更多>>摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为能效转换率高、清洁可靠的发电装置,在交通、储能、航天及军事等领域有着广泛应用.为了解决质子交换膜燃料电池散热密度高、发热量大、散热效率低等突出问题,本文针对散热量为15 kW的质子交换膜燃料电池,设计并搭建了一套具有四种不同流程换热器的车用燃料电池散热系统实验台.分别使用两相冷却工质HFE-7100和乙二醇水溶液作为冷却工质,探究了在35℃的高温环境中,两种工质在不同流程换热器和不同工质流量下的散热性能和系统能效比(Energy Efficiency Rating,EER).结果表明,在相同的流程下,采用HFE-7100两相散热方式相对于采用乙二醇水溶液液冷散热方式散热量提升率在81.2%～98.8%之间,系统EER提升率在68.2%～88.6%之间.且在4种不同流程下,3流程的系统散热效果和节能效果最佳,两相工质HFE-7100散热量和系统EER分别达到14.4 kW和20.5 kW/kW,液冷工质乙二醇水溶液散热量和系统EER分别达到7.7 kW和12.1 kW/kW.冷却工质流量为4 L/min时,系统节能效果较好,其两相和液冷散热系统EER分别能达到20.9 kW/kW和10.5 kW/kW.

关键词：

质子交换膜燃料电池不同流程换热器两相冷却工质EER

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

添加膨胀石墨的二十二烷-十二醇复合定形相变材料的性能研究

陈红兵刘宇航王聪聪李璊...

396-404页

查看更多>>摘要：针对于太阳能PV/T系统相变材料热导率低、易泄漏的问题,本工作制备了二十二烷-十二醇/膨胀石墨复合定形相变材料并对其性能进行实验研究.本工作首先按照6∶4的比例制备了二十二烷-十二醇相变材料,然后采用熔融共混法制备了一系列膨胀石墨含量不同的复合定形相变材料.实验借助场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,利用热流型差示扫描量热仪、热导率测量仪等仪器测量其潜热、热导率等参数,研究了材料的物理相容性、吸附性、循环稳定性,探究了膨胀石墨和二十二烷-十二醇的最佳配比及其各项性能.结果表明,当膨胀石墨质量分数为15%时,复合定形相变材料性能最佳,此时膨胀石墨足以将相变材料吸附,渗漏率仅为3.85%且无明显渗出,其熔化和凝固相变潜热分别为203.8 kJ/kg和-196.6 kJ/kg;在经过50次冷热循环后,其相变温度及潜热变化较小,热导率基本保持稳定,波动幅度仅为5.9%,质量损失较少,仅为0.0495 g,表现出良好的循环稳定性.研究为后续定形相变材料在太阳能PV/T系统中的应用提供理论数据支撑.

关键词：

二十二烷-十二醇膨胀石墨复合定形相变材料物理相容性吸附性循环稳定性

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

双翅片矩形相变储能单元蓄热性能实验研究

罗意彬段文超严景好李杰...

405-415页

查看更多>>摘要：以双翅片矩形相变储能单元为研究对象,开展不同边界温度下(50℃、55℃、64℃、69℃、73℃)相变材料熔化过程的可视化实验,通过观察相变材料固液相变界面、温度和液相率变化分析储能单元内相变材料的熔化行为和传热规律,探究不同边界温度对储能单元蓄热性能的影响.研究表明:熔化后期储能单元内出现的熔化死角极大延长了蓄热时间,熔化死角用时比均大于30%;边界温度增加,固液相界面形状无明显变化,相变材料内温度分布及变化趋势相似,但固液相界面演化进程加快,自然对流加强,相变材料内温度分布不均匀性最大增加60%,相变温度最大增加2.9℃;边界温度从50℃提高至73℃时,完全熔化时间缩短510 min,且边界温度越低时 Fo/Ste越大,表明在边界温度较低时,增加边界温度对相变材料的强化传热效果更明显.

关键词：

双翅片矩形相变储能单元边界温度熔化过程自然对流

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

翼型结构对印刷电路板换热器流动与换热特性影响

李峰鹿院卫王彦泉马彦成...

416-424页

查看更多>>摘要：印刷电路板换热器(PCHE)作为超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环中的重要设备,其性能会影响系统的效率.为了提高翼型PCHE性能,探究翼型翅片结构对其流动与换热性能的影响.本工作针对S-CO2布雷顿循环系统中的高温回热器,采用数值模拟的方法,选用S-CO2 为传热工质.通过对3种不同结构的NACA0020的翼型翅片通道的流动与换热性能进行比较,研究翼型翅片最大厚度在弦长上的位置参数对换热器的性能影响,并从热工水力性能、综合性指标、整体流动性、局部性能等方面分析了变化规律.结果表明,在翼型翅片结构中保持相对厚度不变的情况下,随着翼型翅片最大厚度在弦长上越接近翼型前缘的位置,其换热性能也会随之提高.其中NACA0020-20的翼型翅片通道在选定的工况条件下,j因子和Nu比其他两种翼型翅片通道大2.7%～8.8%和2.7%～8%,并且该翼型翅片结构可以有效地减小边界层所带来的影响,提高了其PCHE的换热性能,其综合性能更是优于其他两种翼型翅片.研究结果对于翼型PCHE的结构设计和性能优化提供了一定的依据.

关键词：

超临界二氧化碳换热器翼型翅片最大厚度流动与换热

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

金属蜂窝/石蜡复合相变材料融化储热性能研究

倪鹏曹世豪

425-435页

查看更多>>摘要：针对金属蜂窝/石蜡复合相变材料融化储热过程中,金属蜂窝热传导与液相自然对流传热的竞争关系,基于流-固-热三场耦合理论,建立相变材料融化储热计算模型.开展相变石蜡融化试验,验证计算模型的正确性.进一步分析液相自然对流和金属蜂窝热传导传热的增强效应,以及两者间的竞争关系.结果表明:底部加热下的密闭方腔内相变石蜡融化储热过程可分为热传导、稳定增长、过渡和紊流等四个阶段;各阶段占总融化储热时间的比例分别为0.8%、2.3%、13.6%和83.3%.热量随着液相石蜡的自然流动实现无障碍传输,达到提升相变石蜡融化储热效率的目的.自然对流传热的增强效应随尺寸减小而显著降低,在尺寸小于2 mm后可忽略不计.金属蜂窝通过增大热传导性和传热面积,达到提升相变石蜡融化储热效率的目的.嵌入金属蜂窝后,相变材料储热过程中存在多层共融现象,且在融化区形成温度梯度.与纯石蜡储热效率相比,金属蜂窝作用呈现先增强后抑制的规律,当融化分数超出临界值0.77后,金属蜂窝将进入抑制阶段.

关键词：

蜂窝金属相变材料热传导自然对流竞争关系

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普

高功率化学电源体系发展及军事应用分析

李珂郝奕帆方振华王静...

436-461页

查看更多>>摘要：在全面电动化的背景下,各类电子产品应用的时空域快速转变对所配备的电池供电能力提出了更为苛刻的工况和环境适应要求,亟待发展充电时间短、小体积大电流输出的电源系统.本综述对近年来受到广泛关注的高功率化学电源体系在大倍率充放电领域的进展进行了梳理,包括锂离子电池、钠离子电池、赝电容电容器、离子型电容器(锂/钠/钾离子等)、铅炭电池等,分别从电极材料、电解质调控和电池结构等角度出发,重点分析了当前影响各电源体系在其功率性能方面的发展瓶颈、能力水平以及亟待突破的关键技术,并对其在低温启动、动力供电和脉冲响应等军事应用领域及所增益效能进行了分析研究.综合分析表明,针对不同的应用场景,为进一步遴选性能更好、更匹配的化学电源体系服务于装备的迭代升级和应用创新,通过构筑高稳定性和导电性的电极材料,宽温域、高电导率的电解质材料和改良电池结构从而减小内阻的途径,显著提升功率性能,并明确提出高功率电池存在最佳工作区间和最优工作策略的问题,尤其是在大电流充放电和脉冲工况下,这对于后续如何根据实际工况用好电池具有借鉴意义.有望在提升各化学电源体系的功率性能的同时,以最佳的系统管控方法和应用策略进一步提升电池的循环寿命、能量转换效率、安全性和可靠性,获得满足市场所需和军民急用的高功率电源产品.

关键词：

高功率锂离子电池钠离子电池电容器铅炭电池军事应用

原文链接:

国家科技期刊平台
NETL
NSTL
万方数据
维普