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破例介紹一本中文期刊《儲能科學與技術》，強烈建議新手閱讀學習！

來源：測試GO 時間：2021-12-09 23:06:06 瀏覽：4075次

期刊簡介

《儲能科學與技術》（Energy Storage Science and Technology）是化學工業出版社、中國化工學會聯合主辦的國內唯一的儲能專業期刊，由中國石油和化學工業聯合會主管，國內統一刊號CN 10-1076/TK，是中文核心、中國科學引文數據庫核心期刊（CSCD）、中國科技核心期刊，中國化工學會及儲能工程專委會會刊。目前已被美國《烏利希期刊指南（網絡版）》（Ulrichsweb）、英國科學文摘數據庫（INSPEC）和美國《化學文摘（網絡版）》（CA）收錄。期刊主編為中國科學院物理研究所黃學杰研究員，榮譽主編為英國伯明翰大學丁玉龍教授。

《儲能科學與技術》既具有學術性和前瞻性，又注重實用性和導向性。希望依靠強大的編委隊伍，立足儲能行業，報道儲能科學基礎與應用研究、產業動態和發展趨勢，交流推廣儲能新理論、新技術、新成果，服務科研和生產實踐，引導我國儲能行業健康發展，進而提高我國儲能科技在國際上的顯示度。目前，期刊重點報道化學儲能（各類電池如鋰電池、釩電池、鈉硫電池、鉛酸等）、抽水儲能、壓縮空氣儲能、深冷儲能、熱儲存和冷儲能、超導儲能、燃料電池、飛輪儲能及超級電容等的最新科研及技術成果、示范項目及儲能業界標準編制和經濟動態等。

對于剛入門的“科研小白”來說，英文的期刊可能略顯深奧，看起來“困難重重”。有鑒于此，筆者特意選擇了國內的《儲能科學與技術》期刊，并挑選了其中部分代表性成果進行了解讀介紹，希望能給初窺學術世界的小白們提供指引與幫助。

經典欄目：鋰電池百篇論文點評

該文是一篇近兩個月的鋰電池文獻評述，通訊作者為中科院物理研究所黃學杰團隊[1]。作者以“lithium”和“battery”為關鍵詞檢索了Web of Science近兩個月上線的鋰電池研究論文，共有2739篇，選擇其中100篇加以評論。統計發現，正極材料方面主要研究了高鎳三元、富鋰正極以及尖晶石鎳錳酸鋰材料的包覆和摻雜改性；金屬鋰負極的研究包含金屬鋰的表面修飾、三維結構設計以及其沉積形態和均勻性；硅基復合負極材料的研究側重于混合電極的結構設計，尤其是各類黏結劑的開發以緩解循環過程中Si的體積變化，維持電極完整性；固態電解質的研究主要是對現有固態電解質的進一步改性優化以及對新型固態電解質的探索；而其他電解液和添加劑的研究則主要包括不同電解質和溶劑對各類電池材料體系適配，以及對新的功能性添加劑的探索。

此外，作者發現，固態電池方向更多地集中于界面問題的研究，鋰硫電池則更多關注“穿梭”效應的改善。電池測試技術方面，相關論文主要涉及金屬鋰沉積行為的三維表征以及快充條件下電極材料各性質的測量。理論計算工作則涉及到界面處離子傳輸的研究，而界面反應部分涉及到SEI形成的分析。當然，集流體的改性以及電極預鋰化的研究工作也有部分報道。本期熱點點評幾乎涵蓋了鋰離子電池所有最新最熱的研究領域，科研小白們值得一看！

大牛觀點

·中高溫儲熱材料的研究現狀與展望

提高能源轉換和利用效率是全世界特別是我國實施可持續發展戰略必須優先考慮的重大課題。在許多能源利用系統中存在著能量供應和需求不匹配的矛盾，造成能量利用不合理和大量浪費。目前，我國工業過程能源利用效率較低，大部分以余熱形式排放到環境中。工業余熱量也可以認為是一種資源，長期排放不僅浪費資源，也對大氣環境造成了不可忽視的熱污染。

另外，全球能源預算中的90%是圍繞熱的轉換、傳輸和存儲。因此，發展儲熱技術進行熱能的綜合有效利用至關重要。然而，中高溫余熱高效回收仍然存在不少挑戰性的技術問題，特別是對大量的分散性和不穩定性的余熱資源。解決這些問題的核心技術之一就是開發儲熱材料。

有鑒于此，中國科學院過程工程研究所的葉鋒團隊[2]結合中高溫儲熱材料的分類、特點、應用及存在的問題，對中高溫儲熱材料的研究進展進行綜述。重點介紹多尺度納微復合結構儲熱材料及其制備方法，并對中高溫儲熱材料的下一步研究進行展望。

作者認為，中高溫復合結構儲熱材料，有利于結合顯熱與潛熱儲熱材料的優點，為中高溫相變材料的微封裝防腐蝕技術提供了更新的思路。結構支撐材料有利于實現復合體的定型結構，同時導熱強化材料的微納米摻雜易于實現中高溫儲熱材料的傳熱過程可調，提高儲熱材料的儲/釋熱速率。材料的多尺度范圍內的復合制備有利于平衡復合結構儲熱材料的結構特性、導熱性能、儲熱性能三者之間的關系，開發高性能納微復合結構儲熱材料對中高溫儲能領域尤其是太陽能熱發電、工業余熱回收等領域有著重要意義。

圖1 能源之間的轉換關系圖

·全固態鋰電池技術的研究現狀與展望

大規模儲能系統已經成為未來智能電網的重要組成部分，開發高效儲能技術對于提高現有發電系統的利用效率、電力質量和促進可再生能源廣泛應用具有重大社會與經濟效益。世界發達國家高度重視儲能新技術的研究開發，例如美國的“DOE項目計劃”、日本政府的“NEDO計劃”以及歐盟的“框架計劃”等都將儲能技術作為研究重點。

隨著我國新能源發電規模的快速擴大，風力發電、分布式光伏發電、集中式光伏發電、短時調節電力、削峰填谷、純電動汽車接入將會形成超過2000億元的工業儲能市場，此時，電網與新能源發展的矛盾就越來越突出，對儲能的需求更為迫切。儲能技術已被視為電網運行過程中“采-發-輸-配-用-儲”六大環節中的重要組成部分。

目前儲能技術中最具有工業化推廣前景的技術之一是化學儲能技術。化學儲能技術已經發展出鉛酸電池、鎳系電池、鋰系電池以及液流電池、鈉硫電池等類型。各自有其優缺點。鋰離子電池作為化學儲能方式得到應用和發展相對較晚，但因其重量輕、比能量/比功率高、壽命長等特點被視為最具競爭力的電化學儲能技術之一，而且在儲能各環節中的應用也越來越廣泛。

有鑒于此，中國科學院寧波材料技術與工程研究所的許曉雄團隊[3]對全固態鋰電池技術與關鍵材料的研究進展進行綜述，包括全固態鋰電池的構造、工作原理和性能特征，鋰離子固體電解質材料與高電阻電極/電解質界面調控及機理，全固態整鋰電池單體與模塊技術等相關方面的介紹，并展望了全固態鋰電池技術未來的發展趨勢。

圖2 鋰離子儲能電池在儲能各環節中的作用

前人指路

隨著人民日益增長的美好生活需要，我國能源消耗日益增多，對清潔能源的研究也得到迅速發展。然而，清潔能源的不連續性與波動性使其發電難以實現穩定利用，不利于我國早日實現碳達峰、碳中和。而熱能儲存（TES）與清潔能源的耦合可有效緩解其間歇性和不穩定性。

TES常見方法有顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱，而熱化學儲熱具有高儲能密度和廣泛的儲/放熱溫度區間。常見的熱化學儲熱材料中，CaCO3/CaO在高溫熱化學儲熱領域極具應用前景，有高儲能密度、來源廣泛、價格低廉、安全無污染等優點。

目前，關于CaCO3/CaO 應用于碳捕集、重整制氫領域的研究已經非常深入，但二者反應工況與儲熱領域存在顯著差異，不同工況的反應性能被比較研究。據研究，影響CaCO3/CaO反應的微觀因素有顆粒粒徑與孔隙分布，宏觀因素有反應溫度、氣氛和時間等。

有鑒于此，上海交通大學工程熱物理研究所趙長穎團隊[4]對TiO2摻雜改性進行了系統的實驗研究，以探討不同TiO2摻雜比例對材料循環穩定性的影響，并在熱化學儲熱的工況條件下，對儲放熱反應過程進行了實驗分析。

結果表明，多種不同TiO2摻雜濃度的復合儲熱材料均改善了CaCO3的循環反應活性，其中最佳摻雜比例為100：2.5（CaCO3：TiO2）。15次循環后，CaCO3-TiO2-2.5的轉換率為CaCO3-TiO2-0的1.65倍，反應穩定性仍保留有57.23%，展現出了最佳的反應活性和循環穩定性。

此外，在N2氣氛非等溫分解過程中，TiO2對CaCO3的分解溫度與反應速率無明顯改善作用，但在CO2氣氛中，TiO2將純CaCO3的起始分解溫度從897.16℃降低至870.92℃，這對CaCO3/CaO 反應體系的實際應用具有重大意義。

圖3 不同TiO2摻雜比例下復合儲熱材料的循環曲線

參考文獻

[1] 田豐, 季洪祥, 田孟羽, 喬榮涵, 岑官駿, 申曉宇, 武懌達, 詹元杰, 金周, 閆勇, 賁留斌, 俞海龍, 劉燕燕, 黃學杰. 鋰電池百篇論文點評（2021.6.1-2021.7.31）. 儲能科學與技術, 2021, 10(5): 1854-1868.

[2] 葛志偉, 葉鋒, 楊軍, 丁玉龍. 中高溫儲熱材料的研究現狀與展望. 儲能科學與技術, 2012, 1(2): 89-102.

[3] 許曉雄, 邱志軍, 官亦標, 黃禎, 金翼. 全固態鋰電池技術的研究現狀與展望. 儲能科學與技術, 2013, 2(4): 331-341.

[4] 徐鈿昕, 田希坤, 閆君, 葉強, 趙長穎. TiO2改性的CaCO3熱化學儲熱的反應性能研究. 儲能科學與技術, 2021, 5(1): 1-8.

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