首页期刊导航|储能科学与技术
期刊信息/Journal information
储能科学与技术
化学工业出版社
储能科学与技术

化学工业出版社

丁玉龙

双月刊

2095-4239

energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

010-64519601/9602

100011

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

    基于模型的燃料电池空气子系统动态过程研究

    李畅郑伟波朱帅姜云文...
    2580-2588页
    查看更多>>摘要：车用质子交换膜燃料电池系统工作过程中,电堆内湿度除了受到反应生成的水的影响外,气流带入带出的水也有很大影响,而车用工况工作条件变化频繁,工况切换时湿度发生明显变化,其频繁变化将导致系统寿命下降,因此有必要对动态变化的过程进行研究.本工作基于MATLAB/Simulink软件平台建立了燃料电池系统仿真模型,包括燃料电池电堆、空气子系统、氢气子系统和冷却系统.电堆的增湿方式为在空气侧利用增湿器实现电堆进出口空气换湿.空气系统参数主要由空压机转速和背压阀开度控制,分别研究了动态变化过程中空压机转速变化的速度,空压机转速变化的路径和空压机转速、背压阀开度和电流三者变化的相对时间对电压和湿度变化的影响.在本工作的条件设置中,在进气流量和压力完全变化到目标值后再改变电流对减小电压下冲值有很大帮助,但会导致湿度大幅波动,这将对系统寿命造成不利影响.综合考虑减小电压下冲值和减小湿度波动,动态变化过程中,按照空压机、背压阀和电流的顺序依次变化,且变化间隔控制在一定范围内最为合适.

    燃料电池湿度空气系统动态过程

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    飞轮储能装置电机温度场仿真技术研究及试验验证

    周茜茜黄勇崔可孙大南...
    2589-2596页
    查看更多>>摘要：电机是飞轮储能系统实现电能-动能转换的关键部件,其体积小、功率大的设计特点以及中真空运行环境导致温升问题突出.水道的结构设计是增强散热的重要途径.本文从流动特性和冷却效率两个方面入手,对比螺旋水道、周向水道和轴向水道的进出口压力差、换热面积、换热系数等因素对散热的影响,综合考虑各因素最终确定电机的水道形式为周向水道.电机及其零部件的散热问题关系到飞轮储能系统能否安全运行,是飞轮储能技术发展中亟待解决的关键科学技术问题.准确计算温升是解决该难题的关键所在,对飞轮储能系统热管理的研究具有重要意义.本文对40 kW的飞轮储能系统进行了有限元热仿真,重点研究了模型简化、复杂结构等效处理、损耗分布等方面的内容,考虑传热过程中的热传导、热对流和热辐射,流体场、温度场多物理场耦合,设置初始水流量为25 L/min、温度为18℃,对电机进行温度场仿真计算.最后将计算结果与试验结果进行对比分析,误差在±3%范围内,验证了仿真计算的准确性和可靠性.该计算方法可为以后飞轮储能用电机设计作可靠参考.

    飞轮储能温度场电机辐射传热

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    新型迷你通道-相变热沉实验研究

    李煜张俊雄樊洪明
    2597-2604页
    查看更多>>摘要：电子元件的集成化、微型化等特点加剧了芯片的热问题,基于相变材料的被动式冷却技术已无法满足功率波动的高功率电子设备的需求.本文将相变技术与主动冷却技术相结合,提出了一种用于风冷散热的新型迷你通道-相变热沉结构.该结构改善了相变材料导热性能差的问题,也解决了相变材料熔化后泄漏的问题.通过实验测试了不同热流密度、不同风速对其热控性能的影响,总结了热沉的蓄放热特性,并与未填充相变材料热沉的热控性能进行了对比.实验中热流密度变化范围为1.81～3.47 W/cm2,风速变化范围为0～4 m/s.研究表明:热流密度的增大和风速的降低均会导致热沉温控时间的缩短.2 m/s风速足以满足热流密度小于2.91 W/cm2的芯片散热需求,4 m/s风速可以在热流密度为3.47 W/cm2的情况下将热沉底面温度维持在70℃.与未填充相变材料热沉相比,本研究提出的热沉可以起到延长温控时长,降低稳态温度的作用.此外,风扇的开启可以有效缩短热沉的冷却时间,对于间歇性工作的电子设备具有重要的应用意义.研究结果可为迷你通道-相变热沉在实践中的应用提供参考依据.

    相变蓄热热控性能迷你通道风冷散热

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    竖直波纹流道内超临界氮气流动与传热研究

    李澎煜林曦鹏王亮陈海生...
    2605-2614页
    查看更多>>摘要：本工作开展了不同质量流速[G=200～400 kg/(m2·s)]、热流密度(q=200～400 kW/m2)和系统压力(P=5～7 MPa)对超临界氮气在竖直波纹流道内流动与传热特性影响的研究,分析了局部对流换热系数和周期平均对流换热系数分布特性,结合场协同原理和浮升力效应分析不同竖直流向之间对流换热系数差异产生的主要原因.结果表明,波纹周期内局部对流换热系数存在波动;周期平均对流换热系数能更好地反映超临界氮气在流道内的整体流动换热特性.提高质量流速可以显著增强换热,削弱流向对换热系数的影响;增加热流密度会降低流道内换热系数,强化流向对换热系数的影响;系统压力接近临界压力会提高流道内换热系数峰值,不同流向换热系数差异受系统压力影响较小;波纹流道内不同流向对流换热系数差异主要是由浮升力效应和场协同效应共同影响产生的.

    压缩空气储能超临界氮气蓄冷波纹流道场协同效应

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    静态条件下表面活性剂SG-10对HCFC-141b水合物生成和蓄冷的促进

    罗洁孙志高李娟李翠敏...
    2615-2622页
    查看更多>>摘要：制冷剂水合物蓄冷是降低电网峰谷差、提高空调经济性的一种新型蓄冷技术.水合物蓄冷相变潜热大,相变温度适宜,有效克服了传统蓄冷介质的缺点.但制冷剂水合物的形成存在诱导时间长和随机性大等问题.为了促进HCFC-141b制冷剂水合物的生成,改善水合物蓄冷能力,选择聚氧乙烯型非离子表面活性剂硬脂酸聚氧乙烯酯(SG-10)作为添加剂,研究其对HCFC-141b水合物生成和蓄冷量的影响.SG-10可有效促进水合物生成,添加量是影响其促进效果的重要因素.实验研究4种不同质量浓度的SG-10对水合物生成的影响,当质量浓度为2%时水合物形成稳定性好,生长密实,是该体系最佳添加量,此时水合物形成诱导时间最短(209 min),蓄冷量最大(约为212.8 kJ/kg),水合物生长速率最快[4.09 kJ/(kg·min)].当表面活性剂SG-10浓度达到一定值时,其会自发缔合生成胶束,为水合物提供成核位点,有助于水合物生成.SG-10在溶液中形成的胶束是促进水合物形成的主要原因.

    水合物诱导时间蓄冷量HCFC-141b生长速率

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于圆柱封装单元的水合盐相变储热填充床的储释特性实验研究

    刘云汉王亮张双林曦鹏...
    2623-2633页
    查看更多>>摘要：水合盐相变储热技术具有储热密度高、成本低等优势,在清洁供暖中具有广阔应用前景.本研究设计并搭建了以三水合乙酸钠作为储热材料,以圆柱形相变材料封装单元作为基础单元的填充床相变储热装置.通过实验研究填充床储热装置的运行特性,研究了流量和储热温度对装置的储释热用时、出口温度、热效率及储热密度的影响.实验结果表明:提高储热温度和增大流量可缩短储热用时、提升热效率和储热密度.储热装置的热效率可达94.73%,储能密度可达71.77 kW·h/m3.

    无机水合盐相变材料储热装置填充床

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于T-history法的脂肪酸相变材料的凝固-熔化动力学模型及关键参数

    刘思麟曹晓玲张沛璐冷子瑜...
    2634-2648页
    查看更多>>摘要：相变材料的熔化、结晶特性对相变储能具有重要意义,现有相变模型设定相分数与温度区间呈线性关系,未能考虑温度变化速率对相变过程的影响,因而在有关应用中的预测准确率较低.为研究温度与温度变化速率共同作用下的两相转化规律,对相变过程进行了理论分析,以相分数作为关键参数,通过固相和液相的PCM组分之间的可逆反应建立凝固-熔化动力学模型.设定Avrami方程作为模型中的反应函数,以Arrhenius方程作为模型中的速率函数.选用建筑领域常用的脂肪酸类相变材料正癸酸、月桂酸、辛酸作为实验材料,采用T-history法,通过等温结晶实验对Avrami方程进行拟合验证.经过验证证实Avrami方程与等温结晶实验所获得数据之间呈现出高度一致性与可靠性之后,通过非等温实验测试获得相变材料在不同温度与温度变化速率下的热力学信息,结合热分析动力学方法,对模型中的关键动力学参数研究测定.研究结果表明:活化能与常数因子变化趋势一致且存在互补效应,不同相变材料的活化能与常数因子大小不同,随相变过程进行,变化情况不同.反应级数随着温度变化速率的增大而减小,且凝固过程的反应级数普遍大于熔化过程.

    Avrami模型相变动力学模型T-history法动力学参数

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    钠离子电池锑基及铋基金属负极材料研究进展

    姚远宗若奇盖建丽
    2649-2664页
    查看更多>>摘要：钠离子电池技术因钠资源的储量优势和制造过程中的成本优势引起了广泛关注.以硬碳为代表的碳材料是目前最常用的负极材料,但其较低的理论容量限制了钠离子电池能量密度的提升.锑和铋可通过与钠离子发生可逆的合金化反应实现储钠,具有高理论容量、高稳定性和高电导率,是极具潜力的新型负极材料.但由于不同合金相间的体积差异,锑和铋的钠化/脱钠过程伴随较大的体积膨胀,表现出结构稳定性较差、电极界面膜破坏、电解液持续消耗等问题,限制了产业化应用进程.本文综述了锑基及铋基金属负极材料的储钠机理、改性策略及方法.目前锑基及铋基金属负极材料的改性策略主要有调控结构和构建复合材料两种:通过调控结构策略可以减小颗粒尺寸、调整颗粒形貌,利用纳米效应减小材料应变;通过构建复合材料策略,可以将合金型负极与碳基材料等复合,利用核壳等特殊结构缓冲体积变化.此外,本文以铋锑合金为例对二元合金负极进行了介绍.最后,对复合材料的设计、规模化制造方法的开发、界面特性的研究等未来的研究方向进行了展望.

    钠离子电池合金负极材料锑铋

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    MOF衍生多孔碳基材料的制备及其在锂离子电容器负极中的应用进展

    孔妍妍张熊安亚斌李晨...
    2665-2678页
    查看更多>>摘要：锂离子电容器是一种兼具锂离子电池和超级电容器两者特点的新型功率型储能器件.然而,锂离子电容器电池型负极的动力学要慢于电容器型正极,导致其功率密度低、循环稳定性差等问题.金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOF)衍生多孔碳基材料以其大比表面积的多孔结构,以及出色的化学稳定性等优点,成为电化学储能领域的研究热点.本文首先分析了锂离子电容器电极材料面对的挑战,阐述了锂离子电容器的储能机制.随后分析了碳化温度、热处理时间等碳化工艺对MOF衍生多孔碳基材料理化性质的影响,并着重讨论了受碳化工艺影响制备得到的不同产物组分类型.随后总结了MOF衍生多孔碳基材料在锂离子电容器中的应用进展,提出了与其他碳材料进行复合或掺杂改性是实现高功率密度、高能量密度的锂离子电容器负极材料的重要途径,最后对MOF衍生碳基电极材料的发展前景予以展望.

    锂离子电容器负极材料金属有机框架多孔碳

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    飞轮储能装置在轨道交通中的应用研究

    李玉光刘翔梁艳召刘双振...
    2679-2686页
    查看更多>>摘要：城市轨道交通中列车频繁启动制动,制动能量大,网压波动大,有些线路存在钢轨电位严重的问题.飞轮储能装置具有功率大、响应速度快、寿命长等特点,可以对再生制动能量在直流侧进行即收即用,节能效果好,能稳定网压波动.由于飞轮储能装置的接入可以实现多点回流、缩短电流回流路径,故对钢轨电位也有改善效果.文章分别就既有线路和新建线路,考虑牵引所空间限制、储能装置平均功率峰值、节能效果等因素,说明了飞轮储能装置的容量配置方法并针对实际案例进行容量配置说明.为使飞轮储能装置的控制策略灵活应对地铁线路的复杂工况,设置节能、稳压、网压支撑、钢轨电位治理、应急电源五种工作模式.通过飞轮储能装置在实际工程的应用案例验证了飞轮储能装置具有良好的稳压效果,平均节能率为11.36%～17.28%,全功率响应频次为31次/h,且经试验验证飞轮储能装置具有应急电源功能.

    城市轨道交通飞轮储能装置容量配置控制策略

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普