NEC锂电池产品分类
面向节能未来的可再生与可持续能源存储的水泥基NEC锂电池
作为民用基础设施的混凝土电池既不需要额外土地，也不会带来长距离输电问题，使得储存的能量可以直接用于基础设施的运行。Zhang等人[2]开展的首项试点研究开发了一种混凝土电池，其水泥基电极包含碳纤维网上的电镀金属，并实现了0.8 Wh/L的能量密度。尽管该能量密度远低于商业电池约200 Wh/L的水平，但由于混凝土结构的巨大体积（全尺寸摩天大楼形状或公路形状的电池），混凝土中的储能容量将非常可观。最重要的是，商业电池的生产和使用将被显著减少并被混凝土电池所替代，从而避免与废旧电池相关的水污染和环境污染。
电解质允许离子在充电和放电循环期间在cathode和anode之间传输。因此，它应该具有离子导电性且电子导电性差，以避免电池短路。通常，它由aqueous、organic、gel或solid electrolyte组成[9,10]。在concrete battery中，电解质可以是充满离子的导电孔隙溶液，分布在水泥基体的连通孔隙中。由于水泥本身是不导电的，而分布的孔隙溶液充当离子传输体，这实际上使固体水泥基电解质处于liquid electrolyte和solid electrolyte之间的状态。通常，可以通过调整water-to-binder（W/B）比率、alkaline solutions和ion exchange resin来提高离子电导率。先前的研究探索了concrete battery中不同孔隙溶液选择的影响，范围从水、seawater和alkaline solution，到混凝土基体内初始的孔隙溶液。纯水的离子电导率较弱，通常不会单独用作电解质。然而，当盐类、酸类或碱类溶解并产生游离离子时，其电导率会显著提高。据报道，当水与溶解的盐（如sodium chloride或sodium hydroxide）协同作用时，电池性能可以得到极大提升[11]。Ouellette和Todd[12]声称，被seawater腐蚀的steel reinforced marine concrete是一个electrochem...
混凝土电池中的电化学反应涉及电子通过外部电路的转移以及离子在电解质内部的移动，以储存和释放能量。碳、聚合物、金属及其他一些材料的集成提高了电极的能量密度和耐久性[15]。放电过程中，阳极反应描述了发生在阳极的氧化过程，而阴极反应描述了发生在阴极的还原过程。关于电化学反应的研究重点在于提高这些反应的效率和稳定性，包括优化用于电极和电解质的材料，以及探索能够提供更高能量密度或更好可持续性的新化学体系。以潜在混凝土电池中的钢筋为例，其放电期间的电化学反应可表示为公式(1)、(2)：阳极：F e s o l i d + 2 O H − → F e ( O H ) 2 + 2 e −；阴极：O 2 + 2 H 2 O + 4 e − → 4 O H −。
该过程中释放的能量达到85 kJ/mol，电极电位为0.44 V。需要注意的是，具有高氧化性能的金属更容易释放电子，从而产生高能量和电极电位，例如锂（Li）、镁（Mg）和锌（Zn）[16,17]。