I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   3 J u n e   2021 ,   p p .   1849 ~ 1 8 5 6   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 11 i 3 . p p 1 8 4 9 - 1 8 5 6           1849       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Electroche m ica l   ba tt eries  for s m a r g rid appl ica t io ns       Su re nd er   Re dd y   Sa l k uti   De p a rtme n o f   Ra il ro a d   a n d   El e c t rica En g in e e rin g ,   W o o so n g   Un iv e rsit y ,   Da e jeo n ,   Re p u b li c   o f   Ko re a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   1 9 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Dec  9 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Dec   2 1 ,   2 0 2 0       T h is  p a p e p re se n ts  a   c o m p re h e n siv e   re v ie w   o f   c u rre n tren d in   b a tt e ry   e n e rg y   sto ra g e   s y st e m s,  f o c u sin g   o n   e lec tro c h e m ica l   sto ra g e   tec h n o lo g ies   f o r   s m a rt  g rid   a p p li c a ti o n s.  S o m e   o f   th e   b a tt e ries   th a a re   in   f o c u f o r   im p ro v e m e n in c lu d e   L it h iu m - io n ,   m e tal - a ir,   S o d iu m - b a se d   b a tt e ries   a n d   f lo w   b a tt e ries .   A   d e sc rip ti v e   re v i e w   o f   th e se   b a tt e ries   a n d   t h e ir  su b - ty p e a re   e x p lain e d   a lo n g   w it h   th e ir  su i tab le  a p p li c a ti o n s.  A n   o v e rv ie w   o f   d iffere n ty p e s a n d   c las si f ica ti o n   o f   sto ra g e   s y ste m s h a s b e e n   p re se n ted   in   t h i s p a p e r.   It   a lso   p re se n ts  a n   e x ten siv e   re v i e o n   d if fe re n e lec tro c h e m ica b a tt e ries ,   su c h   a lea d - a c id   b a tt e r y ,   li th iu m - b a se d ,   n ick e l - b a se d   b a tt e ri e a n d   so d iu m - b a se d   a n d   f lo w   b a tt e ries   f o th e   p u rp o se   o f   u sin g   i n   e lec tri c   v e h icle in   f u tu re   tren d s.  T h is p a p e is g o in g   t o   e x p l o re   e a c h   o f   th e   a v a il a b le sto ra g e   tec h n iq u e s   o u t h e re   b a se d   o n   v a rio u s   c h a ra c teristics   in c lu d in g   c o st,  im p a c t,   m a in ten a n c e ,   a d v a n tag e s,  d isa d v a n tag e s,  a n d   p r o tec ti o n   a n d   p o ten ti a ll y   m a k e   a   re c o m m e n d a ti o n   re g a rd in g   a n   o p ti m a sto ra g e   tec h n iq u e .   K ey w o r d s :   B atter y   e n er g y   s to r ag e   E lectr ic  v eh ic les   E lectr o ch e m ical  s to r ag e   R ec h ar g ea b le  b atter ies   R en e w ab le  e n er g y   r eso u r ce s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su r en d er   R ed d y   Sa lk u ti   Dep ar t m en t o f   R ailr o ad   an d   E lectr ical  E n g in ee r i n g   W o o s o n g   Un i v er s it y     171  Do n g d ae j eo n - r o   ( 1 5 5 - 3   J a y an g - d o n g ) Do n g - g u ,   Dae j eo n ,   3 4 6 0 6 - R ep u b lic  o f   Ko r ea   E m ail:  s u r e n d er @ w s u . ac . k r       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en t l y   al th g o v er n m en ts   ar w o r k i n g   to w ar d s   to   s u b s tan tiall y   e x p an d   t h s h ar o f   r en e w ab le  en er g y   i n   g lo b al  e n er g y   m ar k et.   T h o p ti m a i n cl u s io n   a n d   co o r d in atio n   o f   r en e w ab le  en er g y   r e s o u r ce s   ( R E R s )   lik e   w i n d ,   b i o e n e r g y ,   s o l a r ,   g e o t h e r m a l   w i t h   t h e r m a l   u n i t s   c a n   m i n i m i z e   t h e   t r a d i t i o n a l   f o s s i l   f u e c o n s u m p t i o n   a n d   c a n   e f f e c t i v e l y   r e d u c e   t h e   h a r m f u l   e m i s s i o n s   f r o m   f o s s i l   f u e l   g e n e r a t i n g   u n i t s   a r o u n d   20 - 40 %.   Go v er n m en ts   ar g i v in g   i n ce n ti v es  to   m a n u f ac t u r er s   to   in v er s in   d ev elo p in g   elec tr ic  v e h icles,  a n d   its   m ai n   co m p o n e n t s   s u c h   as  elec tr ic  m o to r s   an d   lith i u m - io n   b atter i es.  Af ter   th at  m o r w o r k   is   b e in g   d o n to   in cr ea s th as s i m ilat io n   o f   v ar io u s   e n er g y   s to r ag m et h o d s   i n to   t h e   ex i s tin g   o r   s m ar t   g r id s   w h ic h   ar co n n ec ted   to   R E R s .   T h is   is   m a in l y   d u to   th u n ce r tai n t y   t h at  ar is es  with   th e s R E R s .   E n er g y   s to r ag h as  b ec o m a n   i m p o r tan co m p o n e n o f   ad v a n ce d   elec tr ical   s y s te m s   alo n g   w it h   R E R s   [ 1 ] .   T h elec tr icit y   d e m a n d   f lu ct u ate s   co n s ta n tl y   o n   s e v er al  f ac to r s ,   f o r   ex a m p le,   h o u s w i ll  r e q u ir m o r e n er g y   o n   h o d a y   to   r u n   f a n s   a n d   AC s   to   co o th h o m o r   w h en   h o s tin g   g u e s ts ,   w h ile  f ac to r y   w i ll  r eq u ir m o r e n er g y   f o r   p r o d u ctio n   in   p er io d s   o f   p ea k   d em an d   f o r   th eir   g o o d s .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   f a c t o r s   s u c h   a s   p r e s e n c e   o f   c l o u d   c o v e r   a n d   f l u c t u a t i o n   o f   w i n d   s u p p l y   w i l l   s i g n i f i c a n t l y   e f f e c t   t h e   p o w e r   o b t a i n e d   f r o m   s o l a r   a n d   w i n d   e n e r g y   s y s t e m s   [ 2 ] .   E n er g y   ca n   b ea s i l y   ac ce s s ed   b y   t h co n v er s io n   o r   b r ea k d o w n   o f   ca r b o n - b ased   lif o r   h y d r o ca r b o n   b ased   f u el s   d ir ec tl y ,   b u as  t h d em a n d s   o f   t h en er g y - b ase d   s ec to r   in cr ea s es,  it  s ee m s   m u ch   m o r v iab le  i f   en er g y   ca n   b s to r ed   o r   co llected   to   b u s ed   later   w i t h   ea s e,   w h ic h   is   co n s id er ed   as  en e r g y   s to r ag s y s te m s   ( E SS ) .   E SS   ca n   b d i v id ed   in t o   f u r t h er   ca teg o r ies  s u ch   a s   m ec h an ica l,  elec tr ical,   t h er m al  a n d   elec tr o ch e m ical   ( b atter y )   en er g y   s to r ag s y s te m s .   Ho w e v e r ,   th m a in   f o cu s   o f   p r esen p ap er   is   o n   elec t r o ch e m ical  e n er g y   s to r ag tech n o lo g ie s .   C u r r en tl y ,   t h elec tr o ch e m ical  e n e r g y   s to r ag ca n   p r o v id a   v ar io u s   r a n g o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   3 J u n e   2021   :   1 8 4 9   -   1856   1850   ap p licatio n s   f r o m   p o w er in g   m in iat u r elec tr o n ic   s y s te m s   to   p r o v id in g   s u p p o r in   elec tr i f y i n g   m aj o r   p o r tio n s   o f   th elec tr ical  g r id   [ 3 ] .   Var i o u s   d is tr ib u ted   g e n er atio n   s o u r ce s   av ailab le  in   th s y s te m   i n clu d es  s m all  h y d r o ,   w i n d ,   b io m ass ,   s o lar   P V,   f u el  ce lls   an d   g a s   o r   d iesel  co g en e r atio n .   T h m ai n   ap p licatio n   o f   en er g y   s to r ag is   to   w o r k   co o r d in ate l y   w it h   t h av a ilab le  d is tr ib u ted   g en er atio n   to   m a k t h p o w er   s y s te m   g e n er atio n   ad eq u ac y .   P o w er   elec tr o n ic  c o n ce p ts   p la y   an   i m p o r ta n r o l in   b atter y   s y s te m s   f o r   c h ar g in g ,   b alan ci n g ,   an d   esti m atio n   o f   p ar a m eter s   an d   i n   d eter m i n i n g   a n   eq u i v alen t c i r cu it f o r   b atter y   ce ll.   C o n v en t io n al  g r id   f ac es  h u g d em a n d s   b ased   o n   v ar io u s   lo a d s   d ep en d en o n   f ac to r s   li k ti m o f   t h e   d ay ,   s ea s o n s ,   o r   a v ailab ilit y   o f   n at u r al  f u el   r eso u r ce s .   T h is   d ep en d en ce   ca u s es   r eliab ilit y   is s u es  w h e n   t h er i s   h ig h   d e m a n d   an d   lo w   g en er atio n .   T h en er g y   s to r ag tec h n o lo g ies  i n   th f o r m   o f   b atte r ies,  ca n   b u s ed   to   m ee th p ea k   d e m a n d   o f   th g r id   b y   p r o v id in g   elec tr icit y   a s   an   an cillar y   s to r ag s y s te m s ,   in   ad d itio n   to   th alr ea d y   p r ese n r en e w ab le  s t o r ag s y s te m s   [ 4 ] .   Mo s i m p o r tan t   ch al le n g es  i s   to   d ev el o p   r o b u s t   an d   h ig h - en er g y   L i th i u m /air   s to r ag b a tter ies  w h ic h   s u g g e s t s   t h f u t u r r esear ch   s co p to   o v er co m an d   u n d er s ta n d   th ese   d if f ic u ltie s   ha v e   b ee n   d i s cu s s ed   i n   R e f er en ce   [ 5 ] .   A   c o m p r e h en s iv e   o v er v ie w   o f   c h allen g es   a n d   r ec e n t   d ev elo p m en t s   in   elec tr o l y te  r e s ea r ch   an d   d ev elo p m en t,  esp ec iall y   f o r   r ec h ar g ea b le  b atter ies,   s u p er ca p ac ito r s ,   r ed o x   f lo w   b atter ies  h as b ee n   p r esen ted   in   [ 6 ] .     I n teg r atio n   o f   lar g s ca le  s to r ag s y s te m s   w i th   w in d   a n d   s o lar   P p lan ts   i s   o n e   o f   t h p o s s ib le  a n d   w i d e l y   a d o p t e d   s o l u t i o n   t o   m i t i g a t e   t h e   l a r g e   f l u c t u a t i o n s   i n   p o w e r   g e n e r a t i o n   b y   f a s t   c h a r g i n g   o r   d i s c h a r g i n g   o f   s t o r a g e   b a t t e r y .   T h e   e n e r g y   s t o r a g e   s y s t e m   i s   u s e d   t o   m a k e   s o l a r   P V   a n d   w i n d   p o w e r s   s c h ed u a b le/d is p atch ab le  b y   m iti g ati n g   t h s h o r t - ter m   p o wer   f l u ctu at io n s   d u to   t h m o v e m e n t   o f   clo u d s   a n d   w i n d   s p ee d s   [ 7 ] .   T h m ai n   o b j ec tiv o f   p r ese n p ap er   is   to   p r esen t h cla s s i f icat io n   o f   e n er g y   s to r ag s y s te m s   a n d   to   r ev ie w   v ar io u s   elec tr o ch e m ical  b atter ies.  T h e   r em ai n d er   o f   th p r esen p ap er   is   o r g an ized   as   f o llo w s :   T h class i f ica tio n   o f   v ar io u s   en er g y   s to r ag ap p r o ac h es   is   d is c u s s ed   in   s ec t io n   2 .   On   t h e   o t h er   h a n d ,   s ec tio n   3   p r esen ts   th e   r ev ie w   o f   d if f er en t e lectr o ch e m ical  b atter ies.  At  last ,   t h e   co n cl u s io n   is   d r a w n   i n   s ec tio n   4 .       2.   CL AS SI F I CAT I O O F   E N E R G S T O RA G E   T E CH N O L O G I E S   B atter y   m o d els  p la y   v ital  r o le  in   p r ed ictin g   th p er f o r m a n ce   o f   b atter y ,   b atter y   p ac k   s iz in g   a n d   i n   d esig n in g   th e   co n tr o ls   f o r   b att er y   m an a g e m en t.  A s   m en tio n e d   ea r lier ,   th E SS s   ca n   b d i v i d ed   in to   elec tr ical,   m ec h a n ical ,   elec tr o ch e m ica l ( b atter y )   a n d   th er m al   en er g y   s t o r ag s y s te m s ,   an d   t h e y   ar [ 8 ]:   a.   Me ch an ical  en er g y   s to r ag tec h n o lo g y : I t is  f u r th er   ca te g o r ized   b ased   o n   -   P o ten tial  en er g y   s to r ag s y s t e m s   ( s u c h   as  p u m p ed   h y d r o elec tr ic  s to r ag an d   co m p r es s ed   air   en er g y   s to r ag e)   -   Kin etic  e n er g y   s to r ag ( s u c h   a s   f l y w h ee ls )   [ 9 ]   b.   E lectr ical  en er g y   s to r ag tec h n o lo g y : I t is f u r t h er   ca teg o r ize d   b ased   o n   -   C u r r en t/ Ma g n etic  e n er g y   s to r a g ( s u c h   as  s u p er   co n d u cti n g   m ag n etic  e n er g y   s to r a g e)   -   E lectr o s tatic  en er g y   s to r a g ( s u ch   a s   s u p er c ap ac ito r s   an d   c ap ac ito r s )   c.   E lectr o ch e m ical  e n er g y   s to r ag tech n o lo g y : I t is  f u r th er   ca te g o r ized   b ased   o n   -   C h e m ical  e n er g y   s to r ag s y s te m s   ( s u c h   as  m o l ten   ca r b o n ate  f u e l c ells ,   m etal  air   b atter ies a n d   f u el  ce lls )   -   E lectr o ch e m ical  s to r ag ( s u ch   as r ec h ar g ea b le  b atter ies)  [ 1 0 ]   d.   T h er m al  e n er g y   s to r ag tec h n o lo g y : I t is  f u r t h er   ca teg o r ized   b ased   o n   -   H ig h   te m p er at u r E SS s   ( s u c h   as h o t r o ck s ,   h o w ater   ac c u m u lato r s ,   co n cr ete   an d   g r ap h ite)   -   L o w   te m p er at u r E SS s   ( s u c h   as c r y o g e n ic  E SS   a n d   au r i f er o u s   co ld   en er g y   s to r a g e) .     B atter y   s to r ag s y s te m s   s to r elec tr icit y   in   ch e m ical  en er g y   f o r m   an d   th e y   ar e   a m o n g   th o ld est   m et h o d s   o f   s to r in g   elec tr icit y .   A   b atter y   co m p r is e s   o f   p ar ts a   ca th o d ( i.e . ,   n eg at iv e   el ec tr o d e) an   an o d ( i.e . p o s itiv elec tr o d e) ,   an d   an   elec tr o l y te  ( liq u id   o r   s o lid ) .   T h b atter y   r ea ct io n s   ar r ev er s ib le,   d u r i n g   t h e   d is ch ar g e   an   elec tr o ch e m ical  r ea ctio n s   o cc u r   at  elec tr o d es  w h ic h   g en er ate   elec tr o n   f lo w   th r o u g h   th e   ex ter n a l   cir cu it  [ 1 1 ] .   Si m ilar l y ,   f o r   r ec h ar g i n g   o f   b atter y ,   v o lta g e   ac r o s s   elec tr o d es  is   ap p lied   e x ter n al l y .   B atter ie s   ar ap p l icab le   in   w id r an g e   in clu d i n g   elec tr ic  v e h icle s   ( E Vs),   r en e w ab le  en er g y   s to r ag ( R E S)  s y s te m s ,   elec tr o n ic  d ev ices,  a n d   u n in ter r u p tib le  p o w er   s u p p l y   [ 1 2 ]       3.   R E VI E O F   E L E C T RO C H E M I CAL B AT T E RI E S   E n er g y   s to r ag s y s te m s   ( E SS s )   ar v er y   i m p o r ta n to   th o p er atio n   o f   elec tr ical  p o w er   s y s te m s .   E SS s   ar b ein g   estab li s h ed   as   an   i m p o r tan co m p o n e n o f   m o d er n   p o w er   s y s te m s   alo n g   w it h   t h R E R s .   T h m ai n   ap p licatio n   o f   d is tr ib u te d   en er g y   s to r ag is   to   co o r d in ate  th d is tr ib u ted   g en er atio n   to   en ab le  g en er atio n   ad eq u ac y   [ 1 3 ] .   Gen er all y ,   s ec o n d ar y /r ec h ar g ea b le  b atter ie s   ar u s ed   f o r   lar g s ca le  E SS s .   T h ese  in cl u d lead - ac id ,   m etal - air ,   zin c - b r o m id e ,   lith i u m - io n   b atter ie s .   Var io u s   b atter y   s t o r ag s y s te m s   ar e   o n o f   t h w id el y   u s ed   o p tio n s   f o r   s to r in g   t h s u r p lu s   p o w er   f r o m   r t h R E R s   an d   aslo   d is ch ar g i n g   d u r i n g   t h p o w er   s h o r tag e   s itu a tio n   [ 1 4 ] .   B atter ies  av ailab le  f o r   E Vs  in clu d n ic k e l - m etal  h y d r id b atter ies,   lith iu m - io n   b atter ies,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E lectro ch emic a l b a tter ies fo r   s ma r t g r id   a p p lica tio n s   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   1851   u ltra ca p ac ito r s   an d   lead - ac id   b atter ies .   Ho w ev er ,   ac cu r atel y   m o d elin g   b atter y   p er f o r m a n ce   is   tr ick y   b ec au s e   th c h o ice  o f   m o d el  p ar a m eter s   a n d   th e   n u m b er   o f   v ar iab le s   in v o l v ed   cr ea tes   co m p lex   p r o b lem .   T r ad itio n al  alg o r ith m s   d e v elo p ed   f o r   b atter y   m o d el  p a r a m eter izatio n   ca n   p r o d u ce   s u b o p tim al  r es u lt s .     3 . 1 .     L it hiu m   ( L i) - io n ba t t er ies   W ith   ev er   i n cr ea s i n g   g as  p r ic es  an d   o v er - r elia n ce   o n   cr u d o il,  th er h as  b ee n   g r ea ter   d e m an d   f o r   elec tr ic  v eh ic les  ( E Vs)  w h ich   also   p r o v id an   av en u to   r ed u ce   th ca r b o n   f o o tp r in t.  E V s   ar b u ilt  to   u tili ze   lith i u m - io n   b atter ies  w h ich   a r ch ar g ed   u p   b y   p lu g g i n g   i n to   elec tr ical  o u tlets   [ 1 5 ] .   A lth o u g h ,   elec tr ical  en er g y   d o es  n o last   f o r   m o r th an   f r ac tio n s   o f   s ec o n d s   w h e n   p r o d u ce d ,   th lith i u m - io n   b atter ies  s to r en er g y   w h ic h   ca n   b u s ed   to   p o w er   t h v e h icle  o v er   r an g e.   Ho w ev er ,   th m ain   l i m i tatio n   w i th   th is   m et h o d   is   th e   e x c e s s i v e   c o s t   w h i c h   h a s   h i n d e r e d   c o n s u m e r s   f r o m   e m b r a c i n g   i t   a s   p r o j e c t e d .   L i - i o n   b a t t e r y   c o s t s   a r e   p r o j e c t e d   t o   f a l l   t o   $ 3 9 7 / k W h   b y   2 0 2 0 ,   b u t   t h i s   i s   n o w h e r e   c l o s e   t o   t h e   $ 1 5 0 / k W h   p r i c e   t a r g e t   l e v e l   w h ich   w ill  m a k it  a   v iab le   o p tio n   f o r   th m as s es [ 1 6 ] .   So m w a y s   to   ap p r o ac h   r ed u ce   th co s t o f   t h ese  b atter i es in cl u d e:     Fin d i n g   b etter   m a ter ial  an d   c o s t - e f f ec tiv s ca le   to   p r o d u ce   th b atter y   ( p ac k s )     I m p r o vi n g   ca th o d v o lta g an d   ca p ac ity     Fin d i n g   o th er   s u itab le  tec h n o l o g ies  s u c h   as   L it h iu m - air   a n d   Ma g n esi u m - io n ,   w h ic h   m a y   p r o v ch ea p er   alter n ati v es.   C o n tai n er ized   L i - io n   b atter y   E SS s   ar u s ed   i n   t h i s   b atter y   en er g y   s to r ag p lan t.  Var io u s   b atter y   en er g y   s to r a g m o d u le s   ar c o n n ec ted   i n   s er ies  ac co r d in g   to   th r eq u ir ed   DC   v o ltag e   [ 1 7 ] .   A   lu x   r esear ch   r ep o r t   r ec en tly   s tated   t h at  t h t ar g et  w ill  l ik el y   b m is s ed ,   w i th   co s t s   ex p ec ted   to   f al to   o n l y   ab o u $ 3 9 7 /k W h   [ 1 8 ,   1 9 ] .   I is   i m p o r ta n to   k n o w   t h at   r ate  o f   d is ch ar g o f   b atter y   as   w ell  a s   t h c h ar g e   ti m o f   b atter ie s   is   g en er all y   t h leak   s to r ed   en er g y   a f ter   th c h ar g i n g   [ 2 0 ] .   T h s ch e m atic  v ie w   o f   L i - io n   b a tter y   is   d ep icted   in   Fig u r 1   [ 2 1 ] .           Fig u r 1 .   Sch e m atic  vi e w   o f   li th i u m - io n   b atter y       T h ad v an ta g es  o f   t h ese   b atte r ies  in c lu d e:  th e y   ca n   b m ad in   d i f f er en t   s ize s   a n d   s h ap es  to   m ee t   v ar io u s   n ee d s ,   n o   m e m o r y   ef f ec t,  lo w   s e lf - d is c h ar g r ate,   lig h ter   w e ig h i n   co m p ar is o n   to   o th er   eq u iv alen t   s ec o n d ar y   ce lls ,   an d   it   is   r el ativ el y   s a f f o r   th en v ir o n m en t,  an d   h elp s   to   r ed u ce   ca r b o n   e m is s io n s   f r o m   v eh ic les.  W h er ea s ,   t h d is ad v an tag e s   i n clu d ele v ated   te m p er atu r es   an d   h i g h   ch ar g le v els   h as ten   ca p ac it y   lo s s ,   p o s s ess   r elati v el y   h i g h   in ter n a r esis ta n ce   w h ich   al s o   in cr ea s es  w it h   ag i n g ,   an d   m ak in g   t h is   s to r a g e   m et h o d   co s t - e f f ec ti v an d   d ev elo p in g   all  t h r elate d   tec h n o lo g ies  h as  p r o v ed   c h al len g e   an d   m u s b ad d r ess ed   b ef o r it c an   b w id el y   ac ce p ted   [ 2 2 ].     3 . 2 .   L ea d - a cid ba t t er ies   T h ese  ar o n o f   th o ld est  an d   w id el y   u s ed   b atter ies.  T h ey   ar u s ed   in   s e v er al  ap p licatio n s   in cl u d in g   ca r s   an d   elec tr o n ic  d ev ices.  T h e y   ar q u ite  i n e x p en s i v a n d   ef f icie n t.  L ea d   ac i d   b atter ies  co m i n   t w o   s t y les,  s ea led   an d   r ef i llab les.  T h s ea led   t y p e s   ar v ir t u all y   m ai n te n an ce   f r ee   w h ile  t h e   elec tr o l y te  le v el s   o f   th r e f illab l e s   h a v to   b m o n ito r ed .   A   lead - ac id   b atte r y ,   v o lta g is   p r o d u ce d   w h en   r ea ctio n   o cc u r s   b et w ee n   th lead   elec tr o d es  a n d   s u l f u r ic   ac id   an d   w a ter   elec tr o ly tes  [ 2 3 ] .   T h s ch e m ati v ie w   o f   lead - ac id   b atter y   i s   d ep icted   in   F ig u r e   2 .   Var io u s   ca p ac ity   p ar a m et er s   o f   lead - ac id   b atter ies  ar e:  en er g y   d e n s it y   is     60 - 75   W h /l,   s p ec if ic  en er g y   is   3 0 - 40   W h /Kg ,   ch ar g e / d is ch ar g e f f ic ien c y   is   5 0 - 92 %,   s p ec if ic  p o w er   is     1 8 0   W /k g ,   s e lf   d is c h ar g e   r ate  is   3 - 2 0 %/ m o n th ,   c y c le  d u r ab il it y   is   5 0 0 - 800   cy c les  a n d   n o m in al  ce ll  v o lta g i s   2 . 105   V   [ 2 4 ] A p p licatio n s   o f   th ese  b atter ies  i n cl u d lead - ac id   b atter ies  ar au to m o b ile  in d u s tr y ,   UP S,  co m m u n icatio n   s y s te m s   a n d   s u b s tatio n   r eser v p o w er   [ 2 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   3 J u n e   2021   :   1 8 4 9   -   1856   1852       Fig u r 2 Sch e m atic  d iag r a m   o f   lead - ac id   b atter y       T h co s o f   lead - ac id   b atter y   is   $ 0 . 1 7 /W h .   L ea d - ac id   b atter ies  p o s h u g e n v ir o n m e n ta co n ce r n   d u to   th to x icit y .   Ho w ev er ,   w h e n   m a in ta in ed   a n d   h a n d led   w i th   ca u tio n ,   th e s r is k s   ca n   g r ea tl y   b r ed u ce d .   T h er ar also   m a n y   r ec y cl in g   f ac il ities   th a ca n   r eu s t h c o m p o n en t s   o f   t h lead   b atter ie s   [ 2 6 ] .   T h r is k s   o f   en v ir o n m e n tal  co n ta m i n atio n   ca n   b g r ea tl y   co n tr o lled   th r o u g h   p r o p er   d is p o s al  o f   t h b atter ies.  T h ese   b atter ies  ar in ex p en s i v e,   r ea d y   a m iab il it y   a n d   m at u r tech n o lo g y .   Ho w ev er ,   th d is ad v an tag es   i n cl u d e   s h o r t   c y cle  li f e,   lo w   s p ec if ic  e n er g y   an d   p o w er ,   s h o r t c y cle  l if e,   a n d   h ig h   m ai n te n a n ce   [ 2 7 ] .     3 . 3 .   Nic k el - ba s ed  ba t t er ies   T h ese  b atter ies  in clu d n ick e m etal  h y d r id ( NiMh )   b atter y   a n d   n ic k el - ca d m i u m   ( NiC d )   b atter y T h ey   ar d escr ib ed   n ex t:     3 . 3 . 1 Nick el   m et a l hy dri de  ( NiM h)  ba t t er y   NiMH   b atter y   i s   s ec o n d ar y   b atter y /r ec h ar g ea b le  b atter y   w h er th r ea ctio n s   ar r ev er s ib le.   T h n eg at iv elec tr o d u s ed   in   n ic k el  m etal  h y d r id b atter y   is   m etal  h y d r id e,   th p o s it iv elec t r o d u s ed   is   n ic k el   o x y h y d r o x i d e   [ N i O ( O H ) 2 ]   a n d   t h e   e l e c t r o l y t e   u s e d   i n   p o t a s s i u m   h y d r o x i d e   [ K O H ] .   T h e   a n o d e   i s   m a d e   u p   o f   m e t a l   h y d r i d e ,   w h e r e   t h e   m e t a l   h y d r i d e   i s   a n   a l l o y   o f   e i t h e r   z i n c ,   v a n a d i u m ,   c h r o m i u m   a n d   t i t a n i u m .   T h ca th o d is   ma d u p   o f   n ic k el  o x y h y d r o x id [ 2 8 ] .   T h ce ll  r ea ctio n s   ar r ev er s ib le  r ea ctio n s .   T h r ea ctio n s   o cc u r r i n g   a an o d ar th m etal  h y d r id [ MH 2 ]   h er u n d er g o es   o x id atio n   i n   t h p r esen ce   o f   elec tr o l y t [ 2 OH - ]   to   g iv e   th e   r esp ec tiv m etal  a n d   w ater   a n d   elec tr o n s ,   i.e . ,   2 H 2 a n d   2 e - ,   r esp ec tiv el y .   A ca t h o d e,   n ic k el  o x y h y d r o x id i s   th ac tiv s p ec ies  u n d er g o es   r ed u ctio n   in   p r esen ce   o f   w ater   [ 2 H 2 O]   an d   elec tr o n s   [ 2 e - ]   to   g iv n ic k e l   h y d r o x id [ 2 Ni( OH) 2 ]   an d   h y d r o x y io n s   [ 4 OH - ] .   A h ig h   cu r r en ts   w i th   r ep ea ti n g   d i s ch ar g es,  th c y cle  li f e   w il l b r ed u ce d   [ 2 9 ,   3 0 ] .   T h s ch e m a tic  v ie w   o f   NiM h   b atter y   is   d ep icted   in   Fi g u r 3 .           Fig u r 3 Sch e m atic  v ie w   o f   N i - M h   b atter y       O v er all  r ea ctio n   o f   n ic k el  m e t al  h y d r id b atter y   at  an o d an d   ca th o d ar ex p r ess ed   as   [ 3 1 ] ,     A An o d e:   2 +   2        +   2 2 + 2   A C at h o d e:  2  (  ) 2 +   2 2 + 2     2  (  ) 2 +   4      T h ca p ac it y   o f   NiM h   b atter ie s   ar e:   ce ll   v o lta g i s   1 . 2   V e n er g y   d e n s it y   is   1 4 0 - 300   W h /l,   s el f   d is c h ar g e   r ate  is   3 0 % / m o n th ,   s p ec i f ic  en er g y   i s   6 0 - 120   W h /Kg ,   ch ar g e /d is ch ar g e f f icie n c y   i s   6 6 %,   sp ec if ic  p o w er   is     250 - 1 0 0 0   W /k g   a n d   c y cle   d u r ab ilit y   i s   5 0 0 - 1000   cy cle s   [ 3 2 ] .   Gen er all y ,   th e s b atter ies  ar u s ed   i n   co n s u m er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E lectro ch emic a l b a tter ies fo r   s ma r t g r id   a p p lica tio n s   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   1853   elec tr o n ics  a n d   u tili t y /teleco m   b ac k u p .   T y p ical   co s o f   NiMh   b atter y   i s   $ 0 . 9 9 /W h .   T h m ain   b en e f it s   o f   NiMh   b atter ie s   ar e   b etter   c y cl lif e ,   h i g h   e n er g y   d e n s it y   a n d   m at u r tec h n o lo g y Ho w ev er ,   th e   d is ad v a n ta g es   ar li m ited   lo n g - ter m   p o ten tia l   f o r   co s t r ed u ctio n s   a n d   th e y   a r m o r ex p e n s i v t h an   lead - a cid   b atter ies   [ 3 3 ] .     3 . 3 . 2 Nick el - ca d m i u m   ( NiC d)   ba t t er y   NiC d   is   r ec h ar g ea b le  b atter y ,   w h er t h p o s itiv elec tr o d is   n ic k el  h y d r o x id [ Ni( OH) 2 ] n eg ati v elec tr o d is   ca d m iu m   [ C d ] .   T h elec tr o l y te  is   a   p o tas s iu m   h y d r o x id [ KOH]   w h ic h   i s   al k alin i n   n atu r e.   T h r ea ctio n   is   r ev er s ib le  as  it  is   r ec h ar g ea b le  b atter y .   T h b att er ies  h av w id te m p er at u r r an g f r o m   - 40   o C   to   70   o C ,   w h ich   d ep en d s   o n   t h co n s tr u ct io n   a n d   h as   h i g h   s elf - d is c h ar g u p to   2 0 o f   lo s s   p er   m o n t h ,   b atter ie s   h av e n er g y   d en s it y   of   50 - 70   W h /k g   a n d   also   h as  r elati v el y   lo w   c y cl l if o f   2 0 0 0 - 2500   cy cle s   [ 3 4 ] .   S ch e m atic  v ie w   o f   Ni - C d   b atter y   i s   d ep icted   in   Fi g u r 4 .   C h e m ical  r ea ctio n s   o f   t h is   b atter y   ar e:     A An o d e:   + 2           (  ) 2 +   2   A C at h o d e:   +   2 +            (  ) 2 +              Fig u r 4 Sch e m atic  d iag r a m   o f   Ni - Cd   b atter y       T h ca p ac ity   o f   NiC d   b atter y   h as  s p ec if ic  e n er g y   i s   4 0 - 6 0   W h /Kg ,   en er g y   d en s it y   is   5 0 - 150   W h /l,  s p ec if ic  p o w er   is   1 5 0   W /k g ,   c h ar g e/d is c h ar g e   ef f icie n c y   is   70 - 9 0 %,  s elf   d is c h ar g r ate  i s   1 0 % / m o n t h ,   c y c le   d u r ab ilit y   is   2 0 0 0   cy cles  a n d   n o m in al  ce ll  v o ltag is   1 . 2   V.   T h ap p licatio n s   o f   N i - C d   b atter ies  ar u tili t y /te leco m   b ac k u p   an d   co n s u m er   elec tr o n ics   [ 3 5 ] .   C o s o f   Ni - C d   b atter y   is   $ 1 . 5 0 /W h .   Ni - C d   h av v er y   to x ic  h ea v y   m etal s   w h ic h   ca n   co n ta m i n ate   th e   en v ir o n m e n ( s o il),   h o w ev er   th er ar r ec y cle  f ac ilit ies  th a t   ca n   s a f el y   d i s p o s an d   r esu lt t h ese  b atter ies [ 3 6 ].     3 . 4   F lo w   ba t t er ies   T h ese  ar elec tr o ch e m ical  s to r ag d ev ice   w h ich   co n s i s ts   o f   t w o   s ep ar ate  liq u id s   f lo w i n g   o n   eit h e r   s id o f   m e m b r an e,   w h er e   th ch e m ical  co m p o n en t s   d is s o lv ed   i n   liq u id s   g i v es  t h ch e m ical  e n er g y   co n tain ed   w it h i n   th s y s te m   a n d   it  is   s ep ar ated   b y   m e m b r an e.   Fig u r e   5   d ep icts   th s c h e m atic  v ie w   o f   r ed o x   f lo w   b atter y   ( R FB )   w it h   elec tr o ly te  t an k s   [ 3 7 ] .           Fig u r 5 Sch e m atic  v ie w   o f   R FB   s y s te m   w i th   elec tr o l y te  t an k s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   3 J u n e   2021   :   1 8 4 9   -   1856   1854   3 . 4 . 1 Va na diu m   re do x   ba t t er y   ( VRB )   Ma in   ap p licatio n s   o f   VR B   b a tter y   ar b ac k u p   p o w er   ap p lic atio n s ,   s m all  lo ad   lev eli n g   ap p licatio n s   an d   p ea k   s h av i n g   f o r   tr an s m is s io n   a n d   d is tr ib u tio n .   A d v an ta g es  o f   VR B   ar h i g h   p o w er   an d   en er g y   d e n s it ies,   s ca lab le  f o r   lar g ap p licatio n s ,   ca n   b u p g r ad ea b le   ea s i l y   an d   in d ep en d e n en er g y   an d   p o w er   s izin g .   Ho w e v er ,   th e y   ar li m ited   o p p o r tu n ities   f o r   s tan d ar d   s izes q u ite  ex p en s iv a n d   it  is   r elativ el y   n e w   tech n o lo g y   [ 3 8 ] .     3 . 4 . 2 Z inc   bro m ine ba t t er y   ( Z n B r)   T h ap p licatio n s   o f   Z n B r   b att er y   ar b ac k u p   p o w er   ap p lica tio n s ,   s m al lo ad   lev elli n g   ap p licatio n s   an d   p ea k   s h a v i n g   f o r   tr an s m is s io n   an d   d is tr ib u t io n .   A d v a n ta g es  o f   Z n B r   b atter ies  ar h ig h   en er g y   a n d   p o w er   d e n s i t i e s ,   s c a l a b l e   f o r   l a r g e   a p p l i c a t i o n s   a n d   p a r t i a l l y   i n d e p e n d e n t   e n e r g y   a n d   p o w e r   s i z i n g ,   w h e r e a s   t h e   d i s a d v a n t a g e s   a r e   s a f e t y   h a z a r d   ( c o r r o s i v e   a n d   t o x i c   m a t e r i a l s ) ,   h i g h   m a i n t e n a n c e   c o s t   a n d   e a r l y - s t a g e   tec h n o lo g y .     3 . 5   So diu m - s ulfur  ba t t er y   So d iu m   ( Na)   h a s   h i g h   n e g ati v p o ten tial  a n d   h as  h ig h   s p e cif ic  ca p ac it y .   Na  s alts   ar a b u n d an i n   n atu r e,   t h e y   ar c h ea p   an d   ev en   n o n to x ic.   T h r ec h ar g ea b l s o d iu m - s u l f u r   b atter y   in c lu d es  m o lten   s u lf u r   as   its   p o s iti v elec tr o d e m o lten   s o d iu m   a s   it s   n eg a tiv e   elec tr o d e,   an d   elec tr o l y te   is   s o lid   b et alu m i n ce r a m ic.   A th te m p er atu r o f   3 0 0   o C   an d   3 5 0   o C   b o th   s o d iu m   an d   s u lf u r   ar liq u id ,   an d   s o lid   elec tr o l y te  h i g h   co n d u cti v it y   o f   Na + .   D u r in g   d is ch ar g s o d iu m   e m it s   elec tr o n s   t h r o u g h   th e   cir cu it,  Na io n s   f lo w   th r o u g h   t h elec tr o l y te  th u s   Na io n s   r ea cts  w it h   s u l f u r   b y   f o r m in g   t h s o d iu m   p o l y s u l p h id es.  D u r i n g   t h c h ar g e,   t h p r o ce s s   is   r ev er s ib le  as it  e f f ec ts   th s o d iu m   p o l y s u lp h id to   d ec o m p o s an d   Na +   io n s   p as s es b ac k   th r o u g h   th e   elec tr o l y te.   T h o p er atin g   te m p er atu r o f   b atter y   i s   u s u all y   k ep at  3 0 0   o C   to   m ai n tai n   t h elec tr o l y te  i n   t h e   liq u id   f o r m .   So d iu m - s u lf u r   b a tter ies  h a v e   e n er g y   d en s it y   r a n g i n g   f r o m   1 5 0 - 240   W /k g ,   p o w e r   d e n s it y   r a n g i n g   f r o m   1 5 0 - 230   W /k g   an d   th e y   h av lo n g   c y cle  li f u p   to   5 0 0 0 - 6000   cy cle s   [ 3 9 ] .   S ch e m at ic  v ie w   o f   s o d iu m - s u l f u r   b atter y   is   d ep icted   in   Fi g u r 6 .           Fig u r 6 Sch e m atic  v ie w   o f   s o d iu m - s u l f u r   b atter y       T h ch e m ical  r ea ctio n s   o f   t h is   b atter y   ar e:      A An o d e:  5 + 2       2 5   A C at h o d e:  3  2 5 +   4        5  2 3     A p p licatio n s   o f   t h ese  b atter i es  in cl u d elec tr ic  v eh icles,   s tatio n ar y   ap p licatio n s ,   ae r o s p ac e,   s m al lo ad   lev elli n g   ap p licatio n s ,   p ea k   s h a v i n g   f o r   tr a n s m is s io n   an d   u p g r ad d ef er r al   [ 4 0 ] .   Ma i n   b en e f it s   o f   t h ese   b atter ies  a r lo n g   c y cle  li f e,   h ig h   e n er g y   a n d   p o w er   d en s i t y   an d   h i g h   e f f icie n c y .   W h er ea s ,   th d is ad v a n ta g es   ar q u ite  ex p en s iv a n d   p r o d u ce s   h i g h   te m p er atu r e s   ( s af e t y   i s s u es).       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  p r esen ted   d etailed   r ev ie w   o f   e lectr o ch e m i ca b atter ies.  T h b atter y   c h ar ac ter is tics ,   ap p licatio n   an d   i ts   co n s tr u ctio n   i s   d escr ib ed .   A n   o v er v ie w   o f   v ar io u s   t y p e s   o f   en er g y   s to r ag s y s te m s   ( E S Ss )   an d   th clas s if icatio n   o f   s to r ag s y s te m s   h as  b ee n   p r ese n ted   in   th i s   p ap er .   I also   p r esen ts   an   ex te n s i v r ev ie w   o n   d if f er e n elec tr o ch e m ical  b atter ies,  lik lead - ac id   b ased ,   lith iu m - b ased ,   n ic k el - b ased ,   s o d iu m - b ased   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       E lectro ch emic a l b a tter ies fo r   s ma r t g r id   a p p lica tio n s   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   1855   f lo w   b atter ies  f o r   t h p u r p o s o f   u s i n g   i n   elec tr ic  v e h icle s   in   f u t u r tr en d s .   T h tech n i ca an d   ec o n o m ical   ch ar ac ter is tic s   o f   v ar io u s   e n er g y   s to r ag tec h n o lo g ies  ar al s o   p r esen ted   in   t h i s   p ap er .   A p p licatio n s ,   d esi g n ,   ad v an ta g es a n d   d is ad v an tag e s   o f   all  th elec tr o ch e m ica l b atter ies h av b ee n   p r esen ted   in   t h is   w o r k .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   r e s e a r c h   w o r k   w a s   s u p p o r t e d   b y   W o o s o n g   U n i v e r s i t y ' s   A c a d e m i c   R e s e a r c h   F u n d i n g - ( 2020 - 2021 ) ”.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Y.  L iu ,   Q.   S u n ,   W .   L i,   K.   R.   A d a ir,   J.  L i,   X .   S u n ,   " A   c o m p re h e n siv e   re v ie w   o n   re c e n p r o g re ss   in   a lu m in u m - a ir  b a tt e ries , "   Gr e e n   En e rg y   &   En v iro n me n t v o l.   2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 4 6 - 2 7 7 ,   2 0 1 7 .   [2 ]   M.   H.  Ha n ,   E.   G o n z a lo ,   G .   S in g h ,   T .   Ro jo ,   " A   c o m p re h e n siv e   re v i e w   o f   so d iu m   la y e re d   o x id e s:  p o w e r f u l   c a th o d e s   f o Na - io n   b a tt e ries , "   En e rg y   a n d   En v iro n me n ta S c ien c e ,   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 - 1 0 2 ,   2 0 1 5 .     [3 ]   C.   L iu ,   Z .   G .   Ne a le,  G .   Ca o ,   " Un d e rsta n d i n g   e lec tro c h e m ica p o ten ti a ls  o f   c a th o d e   m a ter ials  in   re c h a rg e a b le   b a tt e ries , "   M a ter ia lsto d a y ,   v o l.   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 9 - 1 2 3 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   Y.  L i,   a n d   J.  L u ,   " M e tal - A ir  B a tt e ries W il T h e y   B e   th e   F u tu re   El e c tro c h e m ica En e r g y   S to ra g e   De v ice   o f   Ch o ice ? , "   ACS   E n e rg y   L e tt e rs ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   1 3 7 0 - 1 3 7 7 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   J.  Ch risten se n ,   P .   A lb e rtu s,  R.   S .   S a n c h e z - Ca rre ra ,   T .   L o h m a n n ,   B.   Ko z in sk y ,   R.   L ied tk e ,   J.  A h m e d ,   a n d   A .   Ko ji c ,   " A   Crit i c a Re v ie w   o f   L i/ A ir  Ba tt e ries , "   J o u rn a o El e c tro c h e mic a S o c iety ,   v o l.   1 5 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 - 3 0 ,   2 0 1 2 .   [6 ]   L .   X ia,  L .   Yu ,   D.  Hu ,   G .   Z.   Ch e n ,   " El e c tro ly tes   f o e lec tro c h e m ic a e n e rg y   sto ra g e , "   M a ter ia ls  Ch e mistry   Fro n ti e rs ,   v o l .   1 ,   n o .   4 ,   p p .   5 8 4 - 6 1 8 ,   2 0 1 7 .     [7 ]   M.   S .   G u n e y ,   a n d   Y.  T e p e ,   " Clas sif ica ti o n   a n d   a ss e ss m e n o f   e n e rg y   sto ra g e   s y ste m s, "   Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b l e   En e rg y   Rev iew s ,   v o l.   7 5 ,   p p .   1 1 8 7 - 1 1 9 7 ,   2 0 1 7 .   [8 ]   T.   M .   M a sa u d ,   K.   L e e ,   P .   K.   S e n ,   " A n   o v e rv ie w   o f   e n e rg y   sto ra g e   tec h n o lo g ies   i n   e lec tri c   p o w e s y ste m s:  W h a is   th e   f u tu re ? , ”  No rth   Ame ric a n   P o we r S y mp o siu m   2 0 1 0 ,   A rli n g to n ,   T X ,   2 0 1 0 ,   p p .   1 - 6.   [9 ]   S.   S .   Zh a n g ,   " S tatu s,  o p p o r tu n i ti e s,  a n d   c h a ll e n g e o f   e lec tro c h e m ic a e n e rg y   sto ra g e , "   Fro n ti e rs   in   En e r g y   Res e a rc h ,   v o l.   1 ,   n o .   8 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 3 .   [1 0 ]   W .   S u to p o a n d   E.   A .   Ka d ir,   " De sig n in g   F ra m e w o rk   f o S tan d a rd i z a ti o n   Ca se   S tu d y L it h iu m - Io n   Ba tt e r y   M o d u l e   i n   El e c tri c   V e h icle   A p p li c a ti o n , "   In ter n a t io n a J o u rn a o El e c tri c a a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,     n o .   1 ,   p p .   2 2 0 - 2 2 6 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   G F F ra te L F e rra ri U De sid e ri " En e rg y   sto ra g e   f o g rid - sc a le   a p p l ica ti o n s:   T e c h n o lo g y   re v ie a n d   e c o n o m ic  f e a sib il it y   a n a l y sis, "   Ren e wa b le E n e rg y ,   v o l.   1 6 3 ,   p p .   1 7 5 4 - 1 7 7 2 ,   2 0 2 1 .   [1 2 ]   X .   W a n g ,   X .   W e i,   J.  Z h u ,   H.   Da i,   Y.  Z h e n g ,   X.  X u ,   Q.   Ch e n ,   " A   re v ie w   o f   m o d e li n g ,   a c q u isi ti o n ,   a n d   a p p li c a ti o n   o f   li th iu m - io n   b a tt e ry   i m p e d a n c e   f o o n b o a rd   b a tt e ry   m a n a g e m e n t , e T ra n sp o rt a ti o n ,   v o l.   7 ,   2 0 2 1 .   [1 3 ]   Z.   S o n g ,   J.  L i,   J.  Ho u ,   H.  H o fm a n n ,   M .   O u y a n g ,   J.  Du ,   " T h e   b a tt e ry - su p e rc a p a c it o h y b rid   e n e rg y   st o ra g e   s y st e m   in   e lec tri c   v e h i c le   a p p li c a ti o n s: A   c a se   stu d y , "   En e rg y ,   v o l.   1 5 4 ,   p p .   4 3 3 - 4 4 1 ,   2 0 1 8 .   [1 4 ]   Q.  Zh a n g ,   Q.   F .   D o n g ,   M .   S .   Z h e n g ,   Z.   W .   T ian ,   " El e c tro c h e m ic a En e rg y   S to ra g e   De v ice   f o El e c tri c   V e h icle s,"   J o u rn a o El e c tro c h e mic a l   S o c iety ,   v o l.   1 5 8 ,   n o .   5 ,   p p .   4 4 3 - 4 4 6 ,   2 0 1 1 .   [1 5 ]   T.   D.  A t m a ja,  a n d   Am in ,   " En e rg y   S to ra g e   S y ste m   Us in g   B a tt e r y   a n d   Ultrac a p a c it o o n   M o b il e   Ch a rg in g   S tatio n   f o El e c tri c   V e h icle , "   En e rg y   Pro c e d ia ,   v o l .   6 8 ,   p p .   4 2 9 - 4 3 7 ,   2 0 1 5 .   [1 6 ]   T.   K.Yin g ,   X .   P .   G a o ,   W .   K.  Hu ,   F .   W u ,   D.  No u s,  " S tu d ies   o n   re c h a rg e a b le  NiM b a tt e ries , "   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o Hy d ro g e n   E n e rg y ,   v o l.   3 1 ,   n o .   4 ,   p p .   5 2 5 - 5 3 0 ,   2 0 0 6 .   [1 7 ]   A.   K.  S h u k la,  S .   V e n u g o p a lan ,   B .   Ha rip ra k a sh ,   " Nic k e l - Ba se d   Re c h a rg e a b le  Ba tt e ries , "   J o u rn a l   o P o we S o u rc e s v o l.   1 0 0 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   1 2 5 - 1 4 8 ,   2 0 0 1 .   [1 8 ]   S.   S .   Re d d y ,   " Op ti m a S c h e d u l in g   o f   T h e r m a l - W in d - S o lar  P o w e S y ste m   w it h   S to ra g e , "   Ren e wa b le  En e rg y   v o l.   1 0 1 ,   p p .   1 3 5 7 - 1 3 6 8 ,   2 0 1 7 .     [1 9 ]   P .   A lb e rtu s,  J.  Ch risten se n ,   J.  N e wm a n ,   " M o d e li n g   S id e   Re a c ti o n a n d   No n iso th e rm a E ff e c ts  in   Nic k e M e tal - H y d rid e   Ba tt e ries , "   J o u rn a l   o f   th e   El e c tro c h e mic a S o c iety ,   v o l.   1 5 5 ,   n o .   1 ,   p p .   4 8 - 6 0 ,   2 0 0 8 .     [2 0 ]   M d .   A .   Za m a n ,   M d .   H.  Ra h a m a n ,   M d .   S .   Re z a ,   M d .   M .   Isla m ,   " C o o r d in a ted   Co n tro o f   In terc o n n e c ted   M icro g rid   a n d   En e rg y   S to ra g e   S y ste m , "   In te rn a ti o n a J o u r n a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p p .   4 7 8 1 - 4 7 8 9 ,   2 0 1 8 .   [2 1 ]   S.   S .   Re d d y ,   Op ti m a P o w e F lo w   w it h   Re n e wa b le  En e r g y   Re so u rc e in c lu d i n g   S to ra g e ,   El e c trica E n g i n e e rin g v o l.   9 9 ,   n o .   2 ,   p p .   6 8 5 - 6 9 5 ,   2 0 1 7 .     [2 2 ]   A .   A h m e d ,   a n d   T .   Jia n g ,   " I m p a c o f   c o m p re ss e d   a ir  e n e rg y   sto ra g e   s y ste m   in to   d ies e p o w e p la n w it h   w in d   p o w e p e n e t r a t i o n , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 5 3 - 1560 ,   2 0 1 9 .   [2 3 ]   R.   Ye ,   D.  He n k e n sm e i e r,   S .   J.  Y o o n ,   Z.   Hu a n g ,   D.   K.   Kim ,   Z.   Ch a n g ,   S .   Kim ,   R.   Ch e n ,   " Re d o x   F l o w   Ba tt e ries   f o r   En e rg y   S to ra g e T e c h n o lo g y   Re v ie w , "   J o u rn a o El e c tro c h e mic a En e rg y   Co n v e rs io n   a n d   S to ra g e ,   v o l.   1 5 ,     n o .   1 ,   p p .   1 - 2 1 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   S.   S .   Re d d y ,   a n d   C.   M .   Ju n g   Co m p a ra ti v e   a n a l y sis  o f   sto ra g e   tec h n iq u e f o a   g rid   w it h   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   En g in e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   9 7 0 - 9 7 6 ,   2 0 1 8 .   [2 5 ]   E.   Ch e m a li ,   M .   P re in d l,   P .   M a ly s z ,   A .   E m a d i,   " El e c tro c h e m ica a n d     El e c tro sta ti c   En e rg y   S to ra g e   a n d   M a n a g e m e n t   S y st e m f o El e c tri c   Driv e   V e h icle s:  S tate - of - th e - A rt  Re v ie w   a n d   F u tu re   T re n d s,"   IEE J o u rn a o f   Eme rg in g   a n d   S e lec ted   T o p ics   in   Po we r E lec tro n ics ,   v o l.   4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 1 7 - 1 1 3 4 ,   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   3 J u n e   2021   :   1 8 4 9   -   1856   1856   [2 6 ]   P.   T .   M o se ley ,   a n d   J.  G a rc h e ,   " El e c tro c h e m ica En e rg y   S to ra g e   f o Re n e w a b le  S o u rc e a n d   G rid   Ba lan c i n g , "   El se v ier p p .   4 6 5 - 4 7 3 ,   2 0 1 5 .   [2 7 ]   E.   Ch io d o ,   L .   P.   D.  N o ia,  D.   L a u ria,  " S to c h a stic  m o d e ll in g   o f   e lec tro c h e m ic a b a tt e ries   fo sm a rt  g rid a p p li c a ti o n s,"   2 0 1 4   I n ter n a t io n a l   S y mp o siu o n   P o we El e c tro n i c s,  El e c trica Dr ive s,  Au to ma ti o n   a n d   M o ti o n Isc h ia,  2 0 1 4 ,   p p .   1 0 7 1 - 1 0 7 6 .   [2 8 ]   S.   S .   Re d d y ,   a n d   C.   M .   Ju n g ,   Ov e rv i e w   o En e rg y   S to ra g e   T e c h n o l o g ies A   T e c h n o - Eco n o m ic  Co m p a riso n ,   In ter n a t io n a J o u rn a o A p p li e d   En g i n e e rin g   Res e a rc h ,   v o l.   1 2 ,   n o .   2 2 ,   p p .   1 2 8 7 2 - 1 2 8 7 9 ,   2 0 1 7 .   [2 9 ]   M .   S u fy a n ,     N.   A .   Ra h im ,   M .   M .   Am a n ,   C.   K.  T a n ,   a n d   S.   R.   S .   R a ih a n ,   " S izin g   a n d   a p p li c a ti o n o f   b a tt e ry   e n e rg y   s t o r a g e   t e c h n o l o g i e s   i n   s m a r t   g r i d   s y s t e m :   A   r e v i e w , "   J o u r n a l   o f   R e n e w a b l e   a n d   S u s t a i n a b l e   E n e r g y ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,     p p .   014105 - 1   -   014105 - 16 ,   2019.   [3 0 ]   T.   M .   G ü r,   " R e v ie o f   e l e c tri c a e n e rg y   sto ra g e   tec h n o lo g ies ,   m a t e rials  a n d   s y ste m s:  c h a ll e n g e a n d   p ro s p e c t f o larg e - sc a le g rid   sto ra g e , "   En e rg y   a n d   En v ir o n me n t a S c ien c e ,   v o l.   1 1 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 6 9 6 - 2 7 6 7 ,   2 0 1 8 .   [3 1 ]   L .   Ya o ,   B.   Ya n g ,   H.  Cu i,   J.  Zh u a n g ,   J.  Ye ,   J.  X u e ,   " Ch a ll e n g e a n d   p r o g re ss e o f   e n e rg y   sto ra g e   te c h n o l o g y   a n d   it s   a p p l i c a t i o n   i n   p o w e r   s y s t e m s , "   J o u r n a l   o f   M o d e r n   P o w e r   S y s t e m s   a n d   C l e a n   E n e r g y ,   v o l .   4 ,   n o .   4 ,   p p .   5 1 9 - 5 2 8 ,   2 0 1 6 .   [3 2 ]   S.   S .   Re d d y ,   " L a r g e   sc a l e   e le c tri c it y   sto ra g e   tec h n o lo g y   o p ti o n f o sm a rt  g rid , "   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   En g i n e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   v o l.   7 ,   n o .   2 ,   p p .   6 3 5 - 6 3 9 ,   2 0 1 8 .   [3 3 ]   M.   C.   Ko c e r,   C.   Ce n g iz,  M .   Ge z e r,   D.  G u n e s,  M .   A .   Cin a r,   B.   A lb o y a c i,   A .   On e n ,   " A ss e ss m e n o f   Ba tt e r y   S to ra g e   T e c h n o lo g i e s f o a   T u rk ish   P o w e Ne tw o rk , "   S u sta i n a b il it y ,   v o l.   1 1 ,   n o .   1 3 ,   p .   3 6 6 9 ,   2 0 1 9 .   [3 4 ]   M .   C.   S u c h ,   a n d   C.   Hill ,   " Ba tt e r y   e n e rg y   sto ra g e   a n d   w in d   e n e rg y   in teg ra ted   in to   th e   S m a rt  G rid , "   2 0 1 2   IEE P E S   In n o v a ti v e   S m a rt Grid   T e c h n o lo g ies   ( IS GT) ,   W a sh in g to n ,   DC,  2 0 1 2 ,   p p .   1 - 4.   [3 5 ]   K.  Zag h ib ,   A .   M a u g e r,   C.   M .   Ju li e n ,   " 1 2 - Re c h a rg e a b le  li th iu m   b a tt e ries   f o e n e r g y   sto ra g e   in   sm a rt  g rid s,"   Rec h a rg e a b le L it h iu m   Ba t ter ies ,   W o o d h e a d   Pu b li sh i n g   S e rie s in   E n e rg y ,   p p .   3 1 9 - 3 5 1 ,   2 0 1 5 .   [3 6 ]   Ra in e Bu ss a r ,   e a l. ,   " Ba tt e r y   En e rg y   S to ra g e   f o S m a rt   G rid   A p p li c a ti o n s,"   T e c h n ica Rep o rt,  EUROB AT ,     p p .   1 - 2 0 ,   2 0 1 3 .   [3 7 ]   H.   C.   He ss e ,   M .   S c h im p e ,   D.   Ku c e v ic,  A .   Jo ss e n ,   " L it h iu m - I o n   Ba tt e ry   S to ra g e   f o th e   G ri d - A   Re v ie o f   S tatio n a ry   Ba tt e r y   S to ra g e   S y ste m   De si g n   T a il o re d   f o A p p l ica ti o n in   M o d e rn   P o w e G rid s,"   En e rg ies ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 - 42 2 0 1 7 .   [3 8 ]   S.   S .   Re d d y ,   En e rg y   S to ra g e   T e c h n o lo g ies   f o S m a r G rid A   Co m p re h e n siv e   R e v ie w , "   M a jl e si  J o u rn a o f   El e c trica En g in e e rin g v o l .   1 4 ,   N o .   1 ,   p p .   3 9 - 4 8 ,   2 0 2 0 .   [3 9 ]   E.   Ho ss a in ,   D.   M u rtau g h ,   J.   M o d y ,   H.   M.   R.   F a ru q u e ,   M .   S .   Ha q u e   S u n n y ,   N.  M o h a m m a d ,   " A   Co m p re h e n siv e   Re v ie w   o n   S e c o n d - L if e   Ba tt e ries Cu rre n S tate ,   M a n u f a c tu rin g   Co n sid e ra ti o n s,  A p p l ica ti o n s,  Im p a c ts,  Ba rriers   &   P o ten ti a l   S o lu ti o n s,   Bu si n e ss   S trate g ies ,   a n d   P o l icie s,"   IEE Acc e ss ,   v o l.   7 ,   p p .   7 3 2 1 5 - 7 3 2 5 2 ,   2 0 1 9 .   [4 0 ]   B.   V .   Ra jan n a ,   a n d   M.   K.  Ku m a r,   " Co m p a riso n   o f   o n e   a n d   tw o   ti m e   c o n sta n m o d e ls  f o li th iu m   io n   b a tt e ry , "   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   6 7 0 - 6 8 0 ,   2 0 2 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.