储能技术和能量密度

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储能技术和能量密度之间的区别

储能技术 vs. 能量密度

储能技术主要是指电能的储存。储存的能量可以用做应急能源，也可以用于在电网负荷低的时候储能，在电网高负荷的时候输出能量，用于削峰填谷，减轻电网波动。能量有多种形式，包括辐射，化学的，重力势能，电势能，电力，高温，潜热和动力。 能量储存涉及将难以储存的形式的能量转换成更便利或经济可存储的形式。 大量储能目前主要由发电水坝组成，无论是传统的还是水泵抽水的。 一些技术提供短期的能量储存，而其他技术则可以持续更长时间。. 能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。如果是按质量来判定一般被称为比能。.

电容器

電容器（Capacitor）是兩金屬板之間存在絕緣介質的一种电路元件。其單位為法拉，符号为F。電容器利用二個導體之間的電場來儲存能量，二導體所帶的電荷大小相等，但符號相反。.

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锂离子电池

锂离子电池（Lithium-ion battery）是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作鋰離子電池的正極材料主要常見的有：鋰鈷氧化物（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、镍酸锂（LiNiO2）及磷酸鋰鐵（LiFePO4）。 這些锂离子电池與其發展產品是在消费电子领域常见的。它们是便携式电子设备中可充电电池最普遍的类型之一，具有高能量密度，无记忆效应，在不使用时只有缓慢电荷损失。除了消费类电子产品，越來越進步的锂离子电池也越来越普及，可用于军事，纯电动汽车和航空航天应用。例如，磷酸鋰鐵电池正在成为铅酸蓄电池的一种常见的替代蓄电池，在历史上铅酸蓄电池用于高尔夫球车和多用途车，但這種高效的新型電池已經能夠突破舊有鋰電池與鉛酸電池的各種缺點，達成全面替代的目標。 此外，锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆：.

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镍氢电池

鎳氫電池（NiMH）是由鎳鎘電池（NiCd battery）改良而來的，其以能吸收氫的金屬代替镉（Cd）。它以相同的價格提供比鎳鎘電池更高的電容量、較不明顯的記憶效應、以及較低的環境污染（不含有毒的镉）。其回收再用的效率比鋰離子電池好，被称为是最环保的电池。但是與鋰離子電池比較時，卻有一定的記憶效應。舊款的鎳氫電池有較高的自我放電反應，新款的鎳氫電池已俱有相當低的自我放電（與鹼電相約），而且可於低溫下工作（-20℃）。鎳氫電池比碳鋅或鹼性電池有更大的輸出電流，相對地更適合用於高耗電產品，某些特別型號甚至比普通鎳鎘電池有更大輸出電流。 鎳氫電池的容量较高（以體積計），以AA電池為例，鎳氫電池標示容量可達2900mAh（毫安培－小時，中国普遍称mAh为“毫安时”），而鹼性電池只有~2100mAh（不过碱性电池初始放电电压一般高于镍氢电池），當然也遠高於鎳鎘電池的1100mAh，但仍未及得上鋰離子電池。 鹼性電池在長期不使用後可能會漏出具輕微腐蝕性及有害液體（會對人體有害又或損壞使用該電池的裝置），而鋰電池在不適当使用時有機會燃燒或爆炸。相對来说鎳氫電池算是比较安全的電池。.

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電容

在電路學裡，給定電壓，電容器儲存電荷的能力，稱為電容（capacitance），標記為C。採用國際單位制，電容的單位是法拉（farad），標記為F。電路圖中多半以C開頭標示電容，例：C01、C02、C03、C100等。 平行板電容器是一種簡單的電容器，是由互相平行、以空間或介電質隔離的兩片薄板導體構成。假設這兩片導板分別載有負電荷與正電荷，所載有的電荷量分別為-Q\,\!、+Q\,\!，兩片導板之間的電位差為V，則這電容器的電容C為 1法拉等於1庫侖每伏特，即電容為1法拉的電容器，在正常操作範圍內，每增加1伏特的電位差可以多儲存1庫侖的電荷。 電容器所儲存的能量等於充電所做的功。思考前述平行板電容器，搬移微小電荷元素\mathrmq從帶負電薄板到帶正電薄板，每對抗1伏特的電位差，需要做功\mathrmW： 將這方程式積分，可以得到儲存於電容器的能量。從尚未充電的電容器（q.

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