
【化】 energy storage materials
store up
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
data; datum; ******s; material; stuff
【医】 data; datum; material; stock
【经】 material; materials; spoilage
储能材料(Energy Storage Materials)指能够通过物理或化学机制存储能量,并在需要时可控释放的一类功能材料。根据存储能量形式的不同,主要分为电能存储材料(如锂离子电池电极材料)、热能存储材料(如相变材料)和机械能存储材料(如弹性合金)三大类。
在电化学储能领域,锂离子电池正极材料包括层状钴酸锂(LiCoO₂)、橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO₄)等,其储锂能力可通过以下公式表征:
$$
C = frac{nF}{3.6M}
$$
式中C为理论比容量(mAh/g),n为电子转移数,F为法拉第常数(96485 C/mol),M为材料摩尔质量(g/mol)。
相变储能材料(PCMs)如石蜡、无机水合盐,其储能密度可通过潜热公式计算:
$$
Q = m cdot Delta H
$$
其中Q为储能总量,m为材料质量,ΔH为相变潜热。这类材料在太阳能热利用领域已实现商业化应用。
当前研究聚焦于提升能量密度、循环稳定性和安全性。例如,硅基负极材料的理论比容量达4200 mAh/g,是传统石墨材料的10倍,但体积膨胀问题仍需通过纳米结构设计解决。固态电解质材料如Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)因其不可燃特性,正在推动下一代高安全性电池发展。
储能材料是指能够通过物理或化学变化储存能量,并在需要时释放能量的功能性材料。其核心功能是实现能量的高效存储与转化,广泛应用于能源管理、可再生能源整合等领域。以下是详细解释:
储能材料通过吸收、储存和释放能量实现能源的时空转移。根据能量形式不同,可分为:
$$ Delta H = mc_pDelta T quad (text{显热储存公式}) $$
按材料构成:
按储能方式:
当前研究热点包括:
注:完整技术图谱可参考北极星储能网和豆丁网的行业报告。
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