电化学储能器件及关键材料 作者:连芳 主编 出版时间:2019年版内容简介 《电化学储能器件及关键材料》介绍了能源存储与转换技术的主要类别、基础理论和基本概念,系统阐述了电化学储能器件的种类、构造、工作原理、技术优势以及存在的问题,结合该领域的新发展以及实践教学积累,重点介绍了电池体系关键材料的结构、组分、性能、优化和发展。 《电化学储能器件及关键材料》共分为9章,力求为广大读者构建全面系统的电化学储能器件及材料的应用基础知识体系。各章内容独立性强,在讲授和学习时可根据需要进行选择。每章设置思考题与习题,便于读者巩固和拓展学习内容。 《电化学储能器件及关键材料》适合作为材料、能源、化工和环境等学科本科生的必修课或选修课教材,也可作为研究生的学习参考书,还适合作为从事电池材料、储能及动力电池等相关领域工程技术人员的培训教材。目录1 新能源时代1.1 能源发展的驱动力1.2 能源存储的种类与作用1.2.1 能源存储的种类1.2.2 能源存储在可再生能源利用中的作用1.3 机械储能1.4 热电能量存储1.5 超导磁储能思考题与习题参考文献2 电化学储能基础2.1 嵌脱反应2.1.1 嵌脱反应的结构基础2.1.2 嵌脱反应热力学2.1.3 嵌脱反应动力学2.1.4 多电子嵌脱反应2.2 合金化反应2.3 转换反应2.4 其他反应机理2.5 二次电池体系2.5.1 发展2.5.2 电池的分类和基本组成2.5.3 电池热力学基础2.5.4 容量2.5.5 电压2.5.6 能量与功率2.5.7 效率与寿命思考题与习题参考文献3 电池储能技术3.1 电池储能技术应用前景3.2 铅酸电池3.2.1 基本构成和工作原理3.2.2 铅酸电池的失效机理3.2.3 铅碳电池3.3 镍氢电池3.3.1 工作原理3.3.2 负极材料——储氢合金3.3.3 正极材料——氢氧化镍3.4 锂硫电池3.4.1 工作原理及其存在的问题3.4.2 正极材料3.4.3 锂硫电池电解质3.5 锂空气/氧气电池3.5.1 锂空气/氧气电池的发展和种类3.5.2 非水电解液锂空气电池3.5.3 非水电解液锂空气电池的电解质3.6 钠电池3.6.1 高温钠电池3.6.2 室温钠硫电池3.7 液流电池3.7.1 全钒液流电池3.7.2 全钒液流电池的关键材料思考题与习题参考文献4 燃料电池4.1 燃料电池体系4.1.1 燃料电池的构造与种类4.1.2 燃料电池工作原理4.2 熔融碳酸盐型燃料电池4.2.1 电化学过程及特点4.2.2 熔融碳酸盐燃料电池的关键材料4.3 质子交换膜型燃料电池4.3.1 工作原理与特点4.3.2 电催化剂4.3.3 质子交换膜4.4 固体氧化物燃料电池4.4.1 组成及工作原理4.4.2 SOFC固体电解质4.4.3 阳极材料4.4.4 阴极材料思考题与习题参考文献5 锂离子电池5.1 锂离子电池的构造5.2 嵌脱反应的材料基础5.3 扣式锂离子电池的组装5.4 软包锂离子电池与铝塑膜思考题与习题参考文献6 锂离子电池的正极材料6.1 LiMO2经典体系6.1.1 LiCoO26.1.2 高电压LiCoO26.1.3 Li(NiCoMn)O2三元体系6.1.4 高镍三元正极材料的性能优化6.1.5 Li(NiCoAl)O2高容量体系6.2 Li1+x(NiMnCo)1-xO2富锂高容量体系6.2.1 高容量获取机理6.2.2 随循环电压下降问题6.2.3 表面/界面的特殊性6.3 LiMn2O46.3.1 John-Teller效应6.3.2 LiMn2O4的电化学性能6.3.3 高电压LiNi0.5 Mn1.5 O2体系6.4 LiFePO46.4.1 LiFePO4橄榄石结构6.4.2 LiMPO4F6.5 VxO2x+1钒氧化物思考题与习题参考文献7 锂离子电池的负极材料7.1 碳基负极材料7.1.1 石墨类碳材料7.1.2 无定形碳材料7.1.3 碳纳米管7.1.4 石墨烯7.1.5 碳材料的优化7.2 钛的氧化物7.2.1 Li4Ti5O12负极材料7.2.2 二氧化钛负极材料7.3 锡基负极材料7.4 硅基负极材料7.4.1 纳米硅与SiOx7.4.2 硅薄膜7.5 转换反应型负极材料M3O4思考题与习题参考文献8 锂离子电池隔膜8.1 聚烯烃隔膜8.2 锂离子电池隔膜的主要性能指标8.2.1 厚度、孔径和孔隙率8.2.2 润湿性和吸液率8.2.3 机械强度8.2.4 热性能8.2.5 化学稳定性8.3 锂离子电池隔膜的预处理方法思考题与习题参考文献9 电解质体系9.1 电解质种类9.2 液态电解质9.2.1 电解质盐9.2.2 电解液体系的有机溶剂9.2.3 电解液安全问题9.3 凝胶聚合物电解质9.3.1 凝胶聚合物电解质种类9.3.2 凝胶聚合物电解质制备方法9.3.3 凝胶聚合物电解质改性9.4 固态聚合物电解质9.4.1 液态电解质存在的主要问题9.4.2 固态聚合物电解质种类9.4.3 聚合物-锂盐络合体系9.4.4 聚氧乙烯PE0基电解质9.4.5 离子橡胶9.4.6 单离子导体体系9.5 无机固态电解质9.5.1 固体中原子/离子扩散过程的基本原理9.5.2 无机晶态固体电解质材料的结构9.5.3 掺杂对离子电导率的影响思考题与习题参考文献 上一篇: 材料科学研究与测试方法学习辅导 朱和国,刘吉梓,尤泽升 编著 2018年版 下一篇: 电热传导及电磁屏蔽型高分子复合材料的物性与力学松弛 秦静,沈德君 著 2017年版