本期特刊涵盖了可再生能源转换和存储、传感和电催化剂技术的最新进展。因此,我们诚邀有关科学进展、新发现、案例研究、评论以及分析和数值模拟的论文,重点介绍用于能源存储和转换设备的新型纳米材料的发展,包括但不限于: - 先进的可充电电池和超越锂离子电池:金属离子、金属空气和氧化还原液流电池; - 超级电容器和混合电容器和超级电容器; - 电催化、氧还原反应、氧析出反应、氢析出反应; - 能量转换装置:燃料电池、水电解器、微生物燃料电池; - 化学能存储:氢气的生成和存储以及二氧化碳的减排; - 绿色能源:可再生能源、高效能源、效率测量、改进和优化方法; - 热电和热电化学电池; - 压电和自充电/放电装置。
根据J. R. Schramski等人提供的描述,1地球是一种化学电池,其中收获的能量存储在数十亿吨的活物质和化石燃料中,我们到目前为止几乎耗尽了。地球的出院是由于我们对不可再生资源的扩展依赖而引起的,这代表了人类与自然之间平衡的最大挑战。我们已经达到了所有行动都有责任制的没有回报的点。电池是帮助减轻气候变化的必要驱动因素,因为它们通过将其在运输和电力部门的间歇性升级来实现可再生能源的吸收。根据世界经济论坛的说法,2电池已经导致全球CO 2的运输排放量巨大0.4 GT降低;到2030年,他们有可能将CO 2排放量降低2.2 GT,占所需全球减少的30%以达到当前目标。除了通过启用分权和o效-grid
摘要 - 能源存储是一种新兴技术,可以使基于可再生能源的分布生成的过渡,减少峰值功率需求以及生产和使用之间的时差。可以在网格级别(集中)或用户级别(分布式)上实施能量存储。化学蝙蝠代表了表现和成熟度的存储系统的事实上;但是,电池具有相当大的环境足迹,并使用珍贵的原材料。机械存储技术可以代替化学电池的可行替代方法,因为它们对环境和原材料的影响减少了。本文介绍了电动机/发电机的设计,用于家庭级别的木制储能。通过有限元分析(FEA)比较了三台参考机器:传统的铁核表面永久磁铁(SPM)同步机,一种同步降低机器(Synchrel)和无铁SPM合成机器。仿真表明,由于其高效率,高排放持续时间和低损失,无铁机器的分布储能良好。设计和制造了无铁的机器。实验确认模拟结果。
印度的目标是到 2070 年实现净零碳排放 1 ,而印度交通运输部门的脱碳是实现这一目标的关键。作为零排放汽车转型委员会 (ZEVTC) 宣言 3 的一部分,印度制定了雄心勃勃的电动汽车相关目标,包括到 2030 年电动汽车普及率达到 30% 2 ,到 2040 年轿车和货车的电动汽车销量达到 100% 。印度政府一直走在制定电动汽车普及相关政策的前沿,并且有多个增长杠杆推动着印度的电动汽车需求,包括更快采用和制造(混合动力和)电动汽车(FAME)印度计划、与先进化学电池存储生产挂钩的激励措施(PLI-ACC)计划、电池交换政策、特殊电动汽车区、电动汽车减税等。因此,除了汽车行业的经济增值之外,印度政府还承认,该行业也有望在向绿色能源转型中发挥关键作用。
研究兴趣(1)采用基于光催化相关过程的高级氧化法进行废水和空气净化;可持续净化技术;低污染可再生能源。(2)纳米材料对环境的影响;生物技术与无机纳米材料的兼容性;(3)材料工程:基于陶瓷/半导体的纳米和中子材料的混合和串联结构,使用掺杂剂调整材料特性,沉积具有适当能级位置的复杂半导体结构薄膜。(4)物理化学:光电特性和表面科学:形态/形貌表征(AFM、SEM)、表面能、晶体结构和晶粒尺寸(XRD)、元素表征(EDX)、光谱(UV-VIS-NIR-IR)、光电表征(IV、光电流、IPCE)、高级电表征(阻抗、莫特-肖特基),用于具有复杂结构(混合、串联)的薄膜和各种应用 - 光伏、氢技术废水处理。 (5)太阳能转换:光电解制氢(新型光电化学电池专利)、光伏转换(新型光电特性测量装置专利)。
KiloVault 和 Morningstar 简介:自 1993 年以来,Morningstar 已售出超过 400 万个,被公认为整个太阳能行业充电技术的专家。随着太阳能加储能系统在主流安装中越来越普遍,电池化学成分也越来越先进,电池制造商也越来越多地寻求帮助客户维护和保护其长期投资的方法。Morningstar 的储能合作伙伴计划™ (ESP) 使选定的优质电池合作伙伴能够为客户提供更成熟、记录更完善和控制更完善的储能系统,从而为客户提供额外的价值和支持。由于储能通常占整个系统成本的很大一部分,ESP 可帮助先进化学电池制造商提供系统所有者和运营商所需的最高保证水平。本文档旨在提供将 Morningstar 充电控制器与储能合作伙伴的电池集成的基本信息和建议。这些产品的正确集成取决于成功实施以下部分概述的自定义设置。这些设置是制造商合作的结果,并已得到双方的同意。
许多电子设备和小工具都使用电能,因此需要电源。可以通过直接电力和电池给出电源,电池是能够在需要时储存和提供电能的设备。电池将化学能转换为电能,基于充电电池是分配的。可充电和不可充电。,但是电池重量很重,需要大的地板区域。因此,这项技术的进步是纸电池,它是灵活且薄的能量存储设备。是通过合并碳纳米管和纳米复合纸[由纤维素制成的)而制成的。因此,组合物廉价,电池可容纳且可生物降解。因此,纸电池是高能量存储设备,并具有类似超导体的属性。除了本纸电池外,电池还灵活且环境友好。纸电池很薄,重量轻,而且非腐蚀性,几乎可以在任何地方使用传统的大电池。纸电池可以用任何形状包裹;一组电池可用于电动汽车,因此车辆的重量将大大减小。纸电池会增加电子流,这对于高性能非常重要。对更薄和较小的电子设备的需求不断增长。以达到这些要求,“纸电池”提供了最佳解决方案。纸电池实际上是基于纤维素的“纸”,其CNT放在纸的两侧。一堆此类论文制造了纸电池。一些电池使用银纳米电线代替CNT。它非常薄,柔韧,重量轻,并在更少的空间中存储大量功率。最近开发的纸电池结合了基于锂离子的化学物质,以结合锂离子和纸电池。纸电池是一种灵活,薄且环保的电池,它是通过将碳纳米管与基于纤维素的纸相结合的。电池中的纤维素垫片结合了纳米级结构,以提高电导率并充当高表面区域电极。纸电池无腐蚀性,不需要大量的外壳,并且与常规化学电池相似。纸电池用途广泛,适应性,可用作医疗设备,电子小工具和混合动力汽车的电源。它们可以折叠,切割或形成不同的形状,而不会失去效率或完整性。纸电池也是无毒的,低成本的,并且很容易被处置。它们可以产生1.5 V的能量并可以充电。纸电池是通过将碳纳米管与常规的基于纤维素的纸张组合在一起而形成的灵活,超薄的储能和生产装置。纸电池既是高能电池又是超级电容器,将两个组件组合在传统电子产品中。这是Volta电池,它构成了现代化学电池的基础。它是由另一个名为Alessandro volta的意大利人发现的,该电池在1800年以命名。
印度渴望成为全球电池行业的重要参与者。印度政府于 2021 年启动了先进化学电池存储生产挂钩激励计划 (PLI-ACC 计划),这反映了该国实现电池制造本土化的愿望。该计划已在 5 年内拨款 18,100 亿印度卢比 (25 亿美元) 作为补贴,目标是到 2026 年实现 50 千兆瓦时 (GWh) 的国内电池制造能力。这一目标由几个优先事项推动,例如加强能源安全、促进本地增值以及加速交通电气化和固定存储部署。然而,要真正实现整个电池供应链的价值,印度将需要与高价值电池组件领域以及设备制造领域进行后向整合。尽管 PLI-ACC 计划纳入了本地增值要求,但这些领域的进展有限,企业宣布的计划尚未转化为大规模生产。因此,从战略角度来看,必须找出供应链本地化的障碍,并重新调整印度的工业和贸易政策,以建立有竞争力的电池生态系统。
摘要:使用储能系统削减峰值负荷一直是平滑全球不同行业消费者电力负荷曲线的首选方法。这些系统在非高峰时段储存能量,在高消耗时段释放能量以供使用。目前大多数解决方案都使用太阳能作为电源,使用化学电池作为储能元件。尽管这种策略有明显的好处,但电池储能系统 (BESS) 的使用寿命是经济可行性的驱动因素。本研究工作提出使用基于主动连接电池并由电力电子支持的储能系统。所提出的方案允许对功率流进行个性化控制,从而允许在同一 BESS 中使用具有不同使用年限、技术或退化状态的电池。结果表明,克服被动连接电池组固有的局限性可以将系统的使用寿命和总调度能量延长 50% 以上。对带有电子化电池的台式原型进行了实验测试,以证明所提解决方案的核心概念。使用从光伏电站收集的数据进行的计算机模拟支持了关于所取得的效益的结论和讨论。
将这两个设备共用一个电极进行组装在某些应用中会很有趣,在这些应用中,设备形状因素、便携性和能量生产和存储的分散性是比整体工艺效率更重要的特性。太阳能电化学储能 (SEES) 概念首次由 Hodes 于 1976 年提出 [1],基于光电化学电池,使用 CdSe 作为光电极、S/S − 2 作为氧化还原电解质和 Ag 2 S/Ag 作为阳极。同时报道的太阳能水分解 [2] 和高级氧化过程 [3] 取代了太阳能电化学储能系统的先驱研究,它们取得了更有希望的结果,并且太阳能的利用效率更高。然而,由于社会政治对分散和可持续能源的要求以及电化学能源电源(特别是锂离子电池)和光伏电池(如染料敏化和钙钛矿太阳能电池)的技术进步,近十年来人们对这些研究的兴趣有所增加。尽管人们重新燃起兴趣,但基于插层离子电池的 SEES 系统研究仍然很少。在 21 世纪初期,SEES 系统基于染料敏化太阳能电池。在这些系统中,电解质含有氧化还原对 I 3