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高能量密度纳米复合介电储能材料及脉冲电容器
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着电力需求的不断增长，高性能储能装置对现代社会的可持续发展起着至关重要的作用。与超级电容器和锂电池相比，脉冲储能电介质电容器拥有超高的可释放功率密度，高的操作电压、极快的充放电速率以及长的循环寿命，是重要的新型功率储能器件，在新能源汽车、高端医疗器械、智能电网调频、可控核聚变、电磁炮等高功率脉冲技术的军民领域有着重要应用。
华中科技大学
2022-07-26
变储能建筑材料
相变储能建筑材料是一种新型建筑节能功能材料，利用相变储能材料可以使传统能 源和可再生能源在时间和地点上进行流转，自动优化能源供应和需求之间的匹配，属于 智能能源概念，在建筑中应用这种材料可以显著提高建筑物的能源利用效率。其应用方 式主要有两种。 一为通过相变储能建筑材料提高建筑物对太阳能等可再生能源的利用率，降低建筑 物对传统能源的消耗。冬季，太阳能热丰富的时间为晴天和白天，而我们对太阳能热需 求的时间是晚上和阴天，二者之间存在明显的时间不匹配性。利用相变储能建筑材料蓄 存白天和晴好天气时的太阳能，在夜间或阴天将蓄存的太阳热释放出来，使得建筑物利 用太阳能的时间从白天和晴天延长到夜间和阴天，提高建筑物利用太阳能的量。 第二种方式为利用相变储能建筑材料开发电力峰谷差“绿色能源”。在盛夏或严寒时 节，空调或其它取暖设备往往集中使用，造成电力紧张，供不应求，而在其它时段又出 现电力过剩的现象，出现所谓的电力峰谷现象。为消除峰谷现象，电力公司将峰时电价 定为谷时电价的数倍，以鼓励电力用户多使用谷时电。在电力需求的波谷时段，可采用 相变储能复合材料蓄存由空调或制热设备产生的冷量和热量，用于电力波峰时段，降低 空调等设备在波峰时段的用电强度，可从用户侧的角度减小电力峰谷差，实现节电、节 能和节约资源的效果。 此外，相变储能建筑材料还可提高建筑物的热稳定性和热惰性，减缓建筑物室内的 温度波动，在提高室内热舒适度的同时，降低空调制冷或加热设施的启、停频率和运行 时间，并达到降低建筑能耗的目的。
同济大学
2021-04-11
低温液化空气储能系统
随着我国电网容量的不断增长，可再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，为了实现电力供应中的“削峰填谷”和可再生能源并网，急需一种大规模容量的储能发电系统。利用LNG中的冷对空气进行液化，通过低温储槽进行存储，在用电高峰时，液态空气通过发电装置驱动透平对外输出电能。
中国科学院大学
2021-04-10
压缩空气储能技术
无水坝抽水蓄能技术是一种全新原理的电能高效储存新技术，它同时具有抽水蓄能和压缩空气储能技术的优点：充放电效率高（大于 70%），相对抽水蓄能技术而言，其储能密度高，建造周期短，投资低，不受地质环境制约。该技术是西安交通大学王焕然教授团队最新发明成果，在国际上处于领跑地位，目前团队拥有 6 项发明专利，在国外发表高水平的 SCI 论文多篇，其中 ESI 高被引论文 1 篇。无水坝抽水蓄能系统已经在实验室完成了原理性验证，为加速推进该技术的工程应用进程，正在建造 MW 级的实验电站。 无水坝抽水蓄能技术同其它大规模物理储能技术一样，是解决我国日益严重的弃风、弃光及电网调峰问题的最有效方法，属于能源领域科技前沿技术。其应用前景极其广阔。
西安交通大学
2021-04-11
电化学储能材料
包括多孔金属氧化物材料、石墨烯基复合材料、柔性超薄超级电容器材料的制备技术。这些材料的研发已取得了一系列成果，申请了多项发明专利，在国际刊物上发表了多篇文章。希望与企业合作，一方面加快向可穿戴电子产品电源的研发进度，提升技术水平，另一方面希望对制备工艺进行放大，实现产业化。也希望一起合作申报项目、工程技术平台等。
南京大学
2021-04-14
面向石化炼厂的新型储氢储能系统
高品质氢需求增长，石化炼厂中加氢裂化、柴油加氢、 汽油加氢等工艺对高品质氢的需求日益增长，某石化公司加氢装置总能力约 1700 万吨/年；关键系统备用电源储备石化炼厂中控制系统、火气系统、报警系 统等关键系统的备用电源储备可防止发生意外，确保安全。
西安交通大学
2021-04-11
基于POMs的新型储能材料
POMs开放式的结构适合大的金属阳离子（比如Na+、Mg2+等）的快速传输，单个多金属氧酸盐团簇处于纳米尺寸（1～5nm）在发生可逆的多电子的电化学氧化还原反应的时候能够保持其团簇结构的稳定，从而实现稳定的高能量密度和高功率密度；该类材料易于设计合成，易于回收，是未来极具发展潜力的新型储能材料。首次报道了Li7[V15O36(CO3)]作为锂离子电池正极材料在1.9-4.0 V的电压窗口范围能发生稳定可逆的14个电子的反应，表现出250 mAh g-1的放电比容量，而且依然能够保持Li7[V15O36(CO3)]团簇结构的稳定。展示出POMs材料作为储能材料的应用潜力。同时，后续的研究发现{V15O36(CO3)}团簇中，由于不同位点的钒展示出不同的电化学性能，对金属锂表现为不同的氧化还原电位，因此{V15O36(CO3)}团簇展示出同时作为正极和负极的潜力，作为锂离子对称电池，在100 A g-1的电流密度下仍然能够提供高达51.5 kW kg-1的能量密度。同时在1 A g-1的电流密度下循环500周，容量保持率仍然在80%以上。显示出POMs材料良好的结构稳定性和循环性能。进一步的研究表明， {V15O36(CO3)}团簇不仅具有良好的储锂能力，而且作为钠离子电池材料也显示出优异的性能。 {V15O36(CO3)}团簇作为钠离子电池正极材料能够释放240 mAh g-1的容量，全电池的能量密度可以达到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。
厦门大学
2021-04-11
轮轨振动发电及储能系统
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用齿条齿轮传动的轮轨发电及储能系统。为实现上述目的，本发明提供的轮轨振动发电及储能系统包括装夹结构、齿条、轮系结构、发电机、储存装置、底板；其特征在于：装夹结构夹紧轮轨下方，齿条固连于装夹结构上，齿条与轮系结构相啮合，轮系结构中设置有单向传动选择装置，轮系结构的输出轴连接发电机，发电机电连接储存装置；系统固定在底板上。
西南交通大学
2016-10-14
液态金属电池储能新技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
储能技术是解决大规模可再生能源高效入网，实现碳达峰、碳中和战略目标的重要途径。本成果新型液态金属电池采用液态金属和无机熔盐作为电极和电解质，具有寿命长、响应快、成本低、安全可靠等优势，是规模储能应用领域的理想选择。电池设计与工作原理为：电池正负极均为金属，电解质为无机盐，运行时正负极金属和无机盐电解质均为熔融态，液态金属与无机熔盐互不混溶，且由于密度差自动分为三层。在设计电极和电解质材料时，上层负极液态金属密度最小，下层正极液态金属密度最大，中间熔盐电解质层密度居中，熔盐电解质兼作正负极间隔离层。
华中科技大学
2022-07-27
环境友好的宽温高稳性薄膜储能电容器的开发与研究
我们已采用磁控溅射沉积方法成功地制备和研究了环境友好的钛酸钡和铋镁锆钛氧的复合薄膜，发现其储能密度和储能效率在-100~200 °C温度区间内都表现出了良好的热稳定性，并且其宽温储能密度明显高于铅基材料在这个温度区间报道的最大值，使其成为替代铅基储能材料的最佳选择。为了降低生产成本，目前我们正在通过研究和调控薄膜的生长工艺来实现在成本低廉的Si、Ni等衬底上制备大面积、高质量、高性能的复合储能薄膜。
西安交通大学
2021-04-11