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超級電容器:科學與技術 版權信息
- ISBN：9787122428349
- 條形碼：9787122428349 ; 978-7-122-42834-9
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
超級電容器:科學與技術 本書特色
本書內容全面，而且包含了超級電容器一線研究人員對該領域的深刻見解，并對一些容易混淆的概念做了澄清。本書不僅可以作為初學者的工具書，也深入理解超級電容器領域的發展和相關原理大有裨益。
超級電容器:科學與技術 內容簡介
《超級電容器： 科學與技術》是“先進電化學能源存儲與轉化技術叢書” 分冊之一，書中根據電化學儲能原理、電極材料和電解液對超級電容器進行分類，詳細介紹了雙電層超級電容器、贗電容電容器、水系混合儲能器件、鋰離子電容器、微型電容器的構成和工作原理以及當前的*新進展，并從應用出發，對超級電容器當前的應用領域及國內外的相關政策進行了論述和展望。本書內容全面，且包含了超級電容器一線研究人員對該領域的深刻見解，并對一些容易混淆的概念做了澄清，將對相關領域科研人員、高校相關專業研究生和高年級本科生深入理解超級電容器的發展和相關原理大有裨益。
超級電容器:科學與技術 目錄
第1章 超級電容器概述1
1.1 從傳統電容器到超級電容器3
1.1.1 傳統電容器3
1.1.2 基于電化學的超級電容器及其主要類型4
1.1.3 雙電層電容7
1.1.4 法拉第贗電容8
1.1.5 鋰離子超級電容8
1.1.6 混合型超級電容9
1.2 超級電容器的特點9
1.3 超級電容器材料概述10
1.3.1 碳基材料11
1.3.2 過渡金屬氧化物材料11
1.3.3 導電聚合物基電極材料12
1.3.4 其他新型電極材料13
1.3.5 超級電容器電解質材料13
1.4 超級電容器的機遇與挑戰14
1.5 超級電容器產品典型案例15
參考文獻18
第2章 超級電容器表征技術20
2.1 材料特性表征21
2.1.1 比表面積和孔結構21
2.1.2 官能團表征24
2.1.3 原位核磁共振波譜27
2.2 電化學表征28
2.2.1 暫態技術28
2.2.2 穩態技術33
參考文獻39
第3章 碳基超級電容器電極材料41
3.1 概述42
3.2 碳基超級電容器的工作原理44
3.2.1 雙電層電容44
3.2.2 附加準法拉第反應的準電容45
3.2.3 碳基超級電容器電荷存儲機制46
3.2.4 碳基超級電容器充電和放電動力學47
3.3 超級電容器用碳基電極材料49
3.3.1 碳材料發展歷程簡介49
3.3.2 活性炭51
3.3.3 碳納米管52
3.3.4 石墨烯53
3.4 影響碳材料電容的因素54
3.5 碳材料在電化學電容器中的應用55
參考文獻60
第4章 贗電容電極材料63
4.1 贗電容的分類及產生機制64
4.1.1 欠電位沉積贗電容64
4.1.2 氧化還原贗電容65
4.1.3 插層贗電容67
4.1.4 贗電容的產生機制67
4.1.5 電極材料本征贗電容和非本征贗電容特性69
4.1.6 贗電容儲能的動力學特性70
4.2 典型贗電容材料74
4.2.1 釕基氧化物74
4.2.2 錳基氧化物75
4.2.3 導電聚合物78
參考文獻79
第5章 水系介質中的非對稱器件和混合器件84
5.1 對稱超級電容器87
5.2 非對稱超級電容器87
5.3 正極材料89
5.3.1 金屬氧化物89
5.3.2 其他金屬化合物94
5.4 負極材料97
5.4.1 金屬氧化物/氫氧化物97
5.4.2 其他金屬化合物101
5.4.3 水系非對稱電容器電位窗口102
5.5 混合超級電容器105
5.5.1 電池型正極//電容型負極混合體系107
5.5.2 電容型正極//電池型負極混合體系110
參考文獻110
第6章 鋰離子電容器116
6.1 鋰離子電容器發展歷史與優勢118
6.1.1 鋰離子電容器的發展歷史118
6.1.2 鋰離子電容器的優勢119
6.2 鋰離子電容器的結構和工作原理120
6.2.1 鋰離子電容器的基本結構及原理120
6.2.2 鋰離子電容器的能量限制原理123
6.3 鋰離子電容器的結構設計與性能126
6.3.1 正極材料的選擇126
6.3.2 負極材料的選擇129
6.3.3 電解液的選擇133
6.3.4 負極預嵌鋰133
6.3.5 正負極匹配137
6.3.6 測試與表征方法139
6.4 鋰離子電容器的應用143
6.4.1 電網儲能領域143
6.4.2 新能源汽車領域143
6.4.3 軌道交通領域144
6.4.4 軍事裝備領域145
6.5 結論與展望145
參考文獻146
第7章 微型和柔性超級電容器150
7.1 微型/柔性超級電容器的組裝151
7.1.1 印刷電極152
7.1.2 模板涂層法156
7.1.3 刻蝕電極157
7.1.4 光刻蝕158
7.1.5 反應離子刻蝕158
7.1.6 等離子體刻蝕159
7.1.7 激光直寫159
7.2 電解質的分類與制備160
7.2.1 凝膠電解質161
7.2.2 無機固態電解質162
7.2.3 塑料晶體電解質163
7.3 微型/柔性超級電容器的應用163
7.3.1 作為環境能源的儲能單元163
7.3.2 微型集成電子設備164
參考文獻164
第8章 超級電容器的應用167
8.1 超級電容器工作原理與優勢168
8.1.1 超級電容工作原理及分類168
8.1.2 超級電容儲能優勢169
8.2 超級電容相關政策171
8.2.1 國外相關政策171
8.2.2 國內相關政策171
8.3 超級電容應用領域173
8.3.1 智能儀表173
8.3.2 光伏發電和風力發電177
8.3.3 軌道交通181
8.3.4 電動大巴182
8.3.5 乘用車183
8.3.6 軍用載運工具185
8.3.7 其他領域185
8.4 超級電容應用前景190
8.4.1 現有超級電容產業市場規模190
8.4.2 我國超級電容的發展趨勢193
8.5 超級電容器的應用展望193
參考文獻194
索引196
1.1 從傳統電容器到超級電容器3
1.1.1 傳統電容器3
1.1.2 基于電化學的超級電容器及其主要類型4
1.1.3 雙電層電容7
1.1.4 法拉第贗電容8
1.1.5 鋰離子超級電容8
1.1.6 混合型超級電容9
1.2 超級電容器的特點9
1.3 超級電容器材料概述10
1.3.1 碳基材料11
1.3.2 過渡金屬氧化物材料11
1.3.3 導電聚合物基電極材料12
1.3.4 其他新型電極材料13
1.3.5 超級電容器電解質材料13
1.4 超級電容器的機遇與挑戰14
1.5 超級電容器產品典型案例15
參考文獻18
第2章 超級電容器表征技術20
2.1 材料特性表征21
2.1.1 比表面積和孔結構21
2.1.2 官能團表征24
2.1.3 原位核磁共振波譜27
2.2 電化學表征28
2.2.1 暫態技術28
2.2.2 穩態技術33
參考文獻39
第3章 碳基超級電容器電極材料41
3.1 概述42
3.2 碳基超級電容器的工作原理44
3.2.1 雙電層電容44
3.2.2 附加準法拉第反應的準電容45
3.2.3 碳基超級電容器電荷存儲機制46
3.2.4 碳基超級電容器充電和放電動力學47
3.3 超級電容器用碳基電極材料49
3.3.1 碳材料發展歷程簡介49
3.3.2 活性炭51
3.3.3 碳納米管52
3.3.4 石墨烯53
3.4 影響碳材料電容的因素54
3.5 碳材料在電化學電容器中的應用55
參考文獻60
第4章 贗電容電極材料63
4.1 贗電容的分類及產生機制64
4.1.1 欠電位沉積贗電容64
4.1.2 氧化還原贗電容65
4.1.3 插層贗電容67
4.1.4 贗電容的產生機制67
4.1.5 電極材料本征贗電容和非本征贗電容特性69
4.1.6 贗電容儲能的動力學特性70
4.2 典型贗電容材料74
4.2.1 釕基氧化物74
4.2.2 錳基氧化物75
4.2.3 導電聚合物78
參考文獻79
第5章 水系介質中的非對稱器件和混合器件84
5.1 對稱超級電容器87
5.2 非對稱超級電容器87
5.3 正極材料89
5.3.1 金屬氧化物89
5.3.2 其他金屬化合物94
5.4 負極材料97
5.4.1 金屬氧化物/氫氧化物97
5.4.2 其他金屬化合物101
5.4.3 水系非對稱電容器電位窗口102
5.5 混合超級電容器105
5.5.1 電池型正極//電容型負極混合體系107
5.5.2 電容型正極//電池型負極混合體系110
參考文獻110
第6章 鋰離子電容器116
6.1 鋰離子電容器發展歷史與優勢118
6.1.1 鋰離子電容器的發展歷史118
6.1.2 鋰離子電容器的優勢119
6.2 鋰離子電容器的結構和工作原理120
6.2.1 鋰離子電容器的基本結構及原理120
6.2.2 鋰離子電容器的能量限制原理123
6.3 鋰離子電容器的結構設計與性能126
6.3.1 正極材料的選擇126
6.3.2 負極材料的選擇129
6.3.3 電解液的選擇133
6.3.4 負極預嵌鋰133
6.3.5 正負極匹配137
6.3.6 測試與表征方法139
6.4 鋰離子電容器的應用143
6.4.1 電網儲能領域143
6.4.2 新能源汽車領域143
6.4.3 軌道交通領域144
6.4.4 軍事裝備領域145
6.5 結論與展望145
參考文獻146
第7章 微型和柔性超級電容器150
7.1 微型/柔性超級電容器的組裝151
7.1.1 印刷電極152
7.1.2 模板涂層法156
7.1.3 刻蝕電極157
7.1.4 光刻蝕158
7.1.5 反應離子刻蝕158
7.1.6 等離子體刻蝕159
7.1.7 激光直寫159
7.2 電解質的分類與制備160
7.2.1 凝膠電解質161
7.2.2 無機固態電解質162
7.2.3 塑料晶體電解質163
7.3 微型/柔性超級電容器的應用163
7.3.1 作為環境能源的儲能單元163
7.3.2 微型集成電子設備164
參考文獻164
第8章 超級電容器的應用167
8.1 超級電容器工作原理與優勢168
8.1.1 超級電容工作原理及分類168
8.1.2 超級電容儲能優勢169
8.2 超級電容相關政策171
8.2.1 國外相關政策171
8.2.2 國內相關政策171
8.3 超級電容應用領域173
8.3.1 智能儀表173
8.3.2 光伏發電和風力發電177
8.3.3 軌道交通181
8.3.4 電動大巴182
8.3.5 乘用車183
8.3.6 軍用載運工具185
8.3.7 其他領域185
8.4 超級電容應用前景190
8.4.1 現有超級電容產業市場規模190
8.4.2 我國超級電容的發展趨勢193
8.5 超級電容器的應用展望193
參考文獻194
索引196
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超級電容器:科學與技術 作者簡介
張久俊，教授，博士生導師，國際電化學能源科學院創始人。研究領域涉及物理化學、材料學、電化學、電分析、電催化、電池、鋰離子電池、燃料電池、超級電容器、光電化學以及傳感器等各個方面，主要集中于納米材料（電極材料和電極催化劑），納米技術在電化學能源、轉換和存儲方面，包括燃料電池、電池以及超級電容器等方面的研究開發。發表550多篇同行評審論文，論文他引超55000余次，H指數96，獲16項美國及歐洲專利。2014-2021連續8年入選全球高被引科學家。
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