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先进储能技术的锂离子和液流电池比较分析
摘要。本研究对锂离子电池和液流电池进行了彻底的比较分析，它们是现代储能技术中的重要竞争对手。目标是阐明它们的独特特性和性能指标。与液流电池（分别为 100 Wh/kg 和 300 W/kg）相比，锂离子电池具有更高的能量密度（200 Wh/kg）和功率密度（500 W/kg），表明它们能够每单位质量存储更多能量并提供更高的功率输出。液流电池在循环寿命方面具有竞争优势，与仅提供 500 次循环的锂离子电池相比，液流电池可提供 1000 次循环的更长时间。此外，虽然锂离子电池的效率为 90%，而液流电池的效率为 80%，但后者对环境的影响较小，二氧化碳排放量减少（30 g/kWh），毒性等级较低。锂离子电池的材料成本较低，每千瓦时 (kWh) 为 200 美元。然而，与液流电池相比，它们的安装成本更高，分别为 5,000 美元和 200 美元，而液流电池的材料成本为 150 美元/千瓦时，安装成本为 8,000 美元，维护成本为 300 美元。此外，锂离子电池表现出优越的充电能力，充电率为 50 kW，放电率为 70 kW，超过了液流电池，后者的充电率为 30 kW，放电率为 40 kW。这项研究的结果强调了锂离子和液流电池在不同性能参数方面的细微优势和缺点。在选择满足广泛领域特定应用需求的储能技术时，这些信息对于做出明智的决策至关重要，包括便携式电子产品和电网规模应用。