Как известно, накопители энергии можно разделить на накопители механической энергии и накопители химической энергии. Хранение механической энергии можно разделить на гидроаккумулирование с насосом, хранение сжатого воздуха и хранение энергии с помощью маховика; Химические накопители энергии (которые мы обычно называем батареями) можно разделить на свинцово--кислотные батареи, никель--батарейки, литий--ионные батареи, проточные батареи и натриево--серные батареи.
Свинцово--кислотные батареи. Это перезаряжаемые батареи, электроды которых состоят в основном из свинца и его оксидов, а электролитом является раствор серной кислоты. В разряженном состоянии основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода – свинец; в заряженном состоянии основными компонентами как положительных, так и отрицательных электродов являются сульфат свинца. К преимуществам свинцово-кислотных аккумуляторов- относятся: надежная герметизация, система вентиляции, простота обслуживания, длительный срок службы, стабильное качество и высокая надежность; недостатками являются значительное загрязнение свинцом и низкая плотность энергии (т.е. они слишком громоздки).
Никель-батарейки. Никель-металлогидридные батареи — это высокоэффективные-перезаряжаемые аккумуляторы. В никель-металлогидридных (NiMH) батареях используется Ni(OH)₂ (NiO-электрод) в качестве активного материала положительного электрода и гидрид металла (также называемый сплавом для хранения водорода или электродом для хранения водорода) в качестве активного материала отрицательного электрода. Электролит представляет собой раствор гидроксида калия концентрацией 6 моль/л. Преимущества аккумуляторов на основе никеля- включают высокую плотность энергии, быструю скорость зарядки/разрядки, малый вес, длительный срок службы и отсутствие загрязнения окружающей среды. К недостаткам относятся небольшой эффект памяти, дополнительные проблемы с управлением и склонность отдельных сепараторов ячеек к плавлению.
Батареи на основе-лития (литий--ионные батареи) – это тип батареи, в которой в качестве материала отрицательного электрода используется металлический литий или литиевые сплавы, а также не-водный раствор электролита. Из-за высокореактивных химических свойств металлического лития его обработка, хранение и использование требуют очень строгого экологического контроля. С развитием науки и техники литий-ионные-аккумуляторы стали основным явлением.
Важные преимущества включают длительный срок службы, высокую плотность энергии, легкий вес и высокую адаптируемость. К недостаткам можно отнести низкую безопасность, взрывоопасность, высокую стоимость и ограниченные условия использования.
Проточные батареи. Проточные батареи – это тип устройств, подходящих для крупномасштабного-стационарного хранения энергии. По сравнению с обычно используемыми свинцовыми-кислотными и никель{3}}кадмиевыми батареями они обладают такими преимуществами, как независимая конструкция мощности и емкости хранения энергии (носитель энергии хранится снаружи), высокая эффективность, длительный срок службы, способность к глубокому разряду и экологичность, что делает их одной из предпочтительных технологий для крупномасштабного хранения энергии. К преимуществам проточных батарей относятся: гибкая компоновка, длительный срок службы, быстрый отклик и отсутствие вредных выбросов; недостатком является значительная разница в плотности энергии.
Натриевые-серные батареи. Натриевые-серные батареи — это тип вторичной батареи, в которой в качестве отрицательного электрода используется металлический натрий, в качестве положительного электрода — сера, а в качестве электролитной мембраны — керамическая трубка. При определенных условиях эксплуатации ионы натрия вступают в обратимую реакцию с серой через мембрану электролита, выделяя и сохраняя энергию. Преимущества и недостатки натрий-ионных аккумуляторов: высокая удельная энергия (до 760 Втч/кг), отсутствие саморазряда-, около 100% эффективности разряда, срок службы 10-15 лет; недостатком является высокая температура (350°C), при которой плавятся сера и натрий.
Тройные литий-ионные батареи. Тройные полимерные литий-ионные батареи – это литий-ионные батареи, в которых в качестве материала положительного электрода используется литий-никель-кобальт-оксид марганца (Li(NiCoMn)O2). В тройных композитных материалах положительных электродов в качестве сырья используются соли никеля, соли кобальта и соли марганца, а соотношение никеля, кобальта и марганца можно регулировать в соответствии с фактическими потребностями. Батареи, в которых в качестве положительного электрода используются тройные материалы, безопаснее, чем литий-кобальтовые батареи, но напряжение у них слишком низкое. При использовании в мобильных телефонах (напряжение отключения мобильных телефонов обычно составляет около 3,0 В) будет заметен недостаток мощности. Преимущества троичных литий-ионных аккумуляторов: хорошая цикличность; недостатком является то, что их использование несколько ограничено.
Литий-железо-фосфатные батареи. Литий-железо-фосфатные батареи относятся к литий-ионным батареям, в которых в качестве материала положительного электрода используется литий-железо-фосфат. Важные материалы положительных электродов для литий-ионных- аккумуляторов включают оксид лития-кобальта, оксид лития-марганца, оксид лития-никеля, тройные материалы и литий-железо-фосфат. Среди них оксид лития-кобальта в настоящее время является материалом положительного электрода, используемым в подавляющем большинстве литий-ионных батарей. К преимуществам литий-железофосфата относятся: повышенные показатели безопасности, увеличенный срок службы, хорошие -температурные характеристики, большая емкость, отсутствие эффекта памяти, легкий вес и экологичность; К недостаткам относятся: это может вызвать микро-короткие замыкания, меньшую плотность энергии, более высокие производственные затраты, плохую стабильность продукта и проблемы с интеллектуальной собственностью.