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储能材料
由于前体材料本质上决定了硬碳的基本结构，因此在分子水平上直接操纵前体有望提高设计硬碳结构时的灵活性，这对于决定最终的微观结构特性以及最终的整体钠存储性能起着关键作用。在本研究中，我们提出了一种新颖的通用策略，利用 P 和 O 双交联将沥青转化为热固性前体，在沥青基碳内产生丰富的微孔。这些微孔是钠离子传输和储存的重要途径和活性结合位点，从而使沥青衍生的硬碳具有 416.1 mAh/g 的显著比容量和 89.7% 的令人印象深刻的初始库仑效率。广泛的研究表明，增加的平台容量和封闭的孔体积之间存在很强的相关性，验证了微孔驱动的钠离子存储机制。我们的研究结果强调了交联在前体改性中的突破性意义，为下一代钠离子电池高性能硬碳阳极的设计和合成铺平了道路。
储能杂志
由于巴西的主要能源资源是可再生能源，且与气候因素直接相关，因此巴西是最有可能受到气候变化影响的国家之一。鉴于巴西的水电存储能力高，且其可再生资源具有很强的季节性模式，引入季节性抽水蓄能 (SPHS) 可以帮助缓解这些挑战。为此，提出了一种将动态系统优化模型 MESSAGEix 与区域气候模型模拟相结合的方法，称为巴西电力系统 MESSAGEix 模型 (BESMM)。该模型具有详细的水电表示，能够将三种气候变化情景的数据与该国的能源系统相结合。气候变化为这种方法带来了新的维度，因为有证据表明巴西可变可再生资源的季节性不平衡正在加剧。BESMM 结果表明，SPHS 可以在 RCP 2.6 情景下实现 2100 年 100% 可再生能源矩阵以及在 RCP 4.5 和 RCP 8.5 情景下增强可再生能源禀赋方面发挥根本作用。与不采用 SPHS 的情景相比，预计采用 SPHS 的情景下二氧化碳排放量将减少高达 68%。
储能杂志
实施有效的存储系统对于间歇性可再生能源的更深市场渗透至关重要。酸碱液流电池 (AB-FB) 是一种很有前途的环保能源存储技术。在充电阶段，它通过双极膜电渗析以 pH 和盐度梯度的形式存储电能，而在放电阶段，它应用逆过程进行相反的转换。尽管与其他渗透电池相比 AB-FB 具有明显的优势，但其潜力尚未得到充分开发。本研究首次提出了 AB-FB 在净往返效率 (RTE net ) 和每单位膜面积平均净放电功率密度 (NPD d ) 方面的双目标优化。我们的研究团队之前开发的综合数学模型用于预测电池性能。通过让几个操作和设计参数变化，ε 约束方法用于在各种场景下构建帕累托最优解曲线。使用目前的商用膜，最佳解决方案产生的 RTE 净值范围为 32% 到 64%，而相应的 NPD d 范围为 19.5 W m − 2 到 4 W m − 2。这些结果凸显了 AB-FB 的巨大潜力，以及需要适当设计实验堆栈。模拟具有改进但真实特性的假设膜分别将 RTE 净值和 NPD d 的范围转移到 59.1 – 76.3% 和 23.2 – 4.4 W m − 2，表明膜制造技术的进步对于高性能 AB-FB 系统的开发至关重要。虽然 AB-FB 的性能与其他电池相似，但它可以由不受供应中断或经济依赖的非关键材料制成，使 AB-FB 成为可持续发展的友好选择，也是未来储能系统场景的理想候选者。
储能杂志
电化学储能是可再生能源发电系统的重要组成部分，有助于建设低碳社会。铅炭电池是一种改进的铅酸电池，将碳加入负极板。它弥补了铅酸电池无法处理瞬间大电流充电的缺陷，具有安全性高、性价比高、可持续发展等优点。铅炭电池的回收效率为98%，回收过程符合所有环境和其他标准。储能用铅炭电池还需要具备深度放电能力，尽管放电深度对铅炭电池正极板的失效有显著影响。本研究优化和增强了铅炭电池的正极板，使其能够同时执行大电流充电（340.255 A）和深度放电（70% DOD）操作。选择合适的铅合金、改善正极板栅的结构以及调节板栅的固化和干燥过程都是优化和改进过程的一部分。升级后的铅碳电池循环寿命为7680次，在相同条件下比未升级的铅碳电池寿命延长93.5%。本文制造的大容量（200 Ah）工业铅碳电池是一种可靠且经济高效的储能选择。
储能杂志
本文研究了位于尼日利亚拉各斯市中心的五居室复式独立住宅（NZEB）的光伏-电池-氢混合可再生能源系统（HRES）的建模和多目标优化（使用非支配排序遗传算法（NSGA-II））。研究了三种电池技术的经济可行性：磷酸铁锂（LFP）电池、退役电动汽车电池（REVB）和Ortsfest - 固定式PanZerplatte - 管板Verschlossen - 封闭铅酸（OPzV）电池。使用内部简化退化模型来评估电池在循环和日历老化过程中的容量损失（因为如果不这样做，这可能会对成本计算产生重大影响）。这解决了许多作者在优化 HRES 时缺乏电池退化建模的问题，因为文献中的模型不适用于不同的电池化学成分。此外，本研究还从三个目标评估了电池-燃料电池混合配置：系统年化成本 (ACS)、电力供应损失概率 (LPSP) 和潜在能源浪费概率 (PEWP)，并将结果与仅电池配置进行对比，以确定混合储能系统可能更经济的场景。结果表明，LFP 和 REVB 是最佳电池选择。对于 LPSP 约束 > 1% 的情况，LFP 和 REVB 仅电池配置更好，而对于 1% 及以下的 LPSP，LFP-氢和 REVB-氢更经济。