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新型二次電池關鍵材料與技術 版權信息
- ISBN：9787122467751
- 條形碼：9787122467751 ; 978-7-122-46775-1
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
新型二次電池關鍵材料與技術 內容簡介
本書主要介紹了高比能鋰離子電池正負極材料，全固態電池及其金屬離子在固體電解質中的輸運問題和電極 /電解質界面問題，空氣電池與鋰硫電池及其鋰負極保護關鍵技術，水系高價離子電池，其他堿金屬離子電池以及鋰電池的回收與再利用關鍵技術等。體現了目前*新的各類電池材料技術基礎和應用現狀，并同時對各種新體系電池的關鍵科學問題、存在的難點、發展趨勢等進行了分析。本書適用于從事電池材料研發、生產和應用的科研人員和工程師閱讀參考，也可作為新能源儲能材料與器件相關專業師生的教學用書。
新型二次電池關鍵材料與技術新型二次電池關鍵材料與技術 前言
能源是人類生存和經濟發展的重要基礎。當前，化石燃料的開發和使用帶來的環境問題及能源危機已成為人類社會面臨的重大挑戰之一。儲能技術在可再生能源電網系統中占據關鍵地位，不僅能提升風能、太陽能等清潔能源的消納能力，還能推動新能源汽車等產業的快速發展。因此，儲能技術不僅是未來綜合能源系統發展的核心技術，也是我國實現能源轉型的重要組成部分。在實現“雙碳”目標的過程中，儲能技術將扮演關鍵角色，深遠影響未來國家的能源結構和能源安全。
儲能電池作為儲能系統中的核心能量存儲組件，是儲能產業鏈中不可或缺的一環。在過去的五十年中，以鋰離子電池為代表的電化學儲能體系取得了顯著進步。然而，隨著各類新能源產業的迅速發展，儲能電池的性能要求不斷提高，新型儲能電池的發展變得尤為緊迫。
本書旨在全面梳理和解讀各類新能源電池的基礎理論、前沿科學以及產業應用技術現狀與發展趨勢，內容涵蓋了關鍵科學理論與實際應用進展，在注重介紹器件應用的同時，強調基礎電化學與材料科學知識以及研究方法的重要性，并緊跟各分支領域的*新進展。本書既可作為電化學、能源材料、儲能技術等專業研究生的基礎教材，也可作為電化學儲能材料與器件領域科研工作者的參考書籍，有助于激發電化學儲能基礎理論與應用的創新思維，以應對我國儲能產業快速發展帶來的機遇和挑戰。
新型二次電池關鍵材料與技術 目錄
第1章 高比能鋰離子電池 001
1.1 鋰離子電池概述 001
1.2 正極材料 002
1.2.1 層狀型鈷酸鋰 003
1.2.2 尖晶石型錳酸鋰 005
1.2.3 聚陰離子型正極材料 006
1.2.4 三元鎳鈷錳正極材料 009
1.3 負極材料 012
1.3.1 碳材料 012
1.3.2 硅基合金 014
1.4 電解液 016
1.4.1 電解液溶劑 016
1.4.2 電解液添加劑 020
1.5 其他輔助材料 025
1.6 界面穩定性 027
1.6.1 SEI 028
1.6.2 CEI 030
1.7 電池減重和電池組設計 032
1.7.1 電池殼減重 033
1.7.2 集流體減重 033
1.7.3 降低隔膜厚度 034
1.7.4 電池組設計 034
1.8 小結 035
參考文獻 036
第2章 鋰硫電池 042
2.1 鋰硫電池概述 042
2.2 鋰硫電池的基本原理及發展歷程 043
2.2.1 發展歷程 043
2.2.2 組成及工作原理 045
2.2.3 鋰硫電池存在的問題及研究現狀 047
2.3 鋰硫電池正極材料 050
2.3.1 正極活性物質 050
2.3.2 載體材料 053
2.4 鋰硫電池負極材料 059
2.4.1 金屬鋰負極的應用挑戰 060
2.4.2 穩定金屬鋰負極策略 062
2.4.3 鋰金屬負極未來發展展望 071
2.5 鋰硫電池電解液 072
2.5.1 溶劑和鹽的調控 072
2.5.2 新型電解質添加劑 073
2.5.3 LiPSs的利用 074
2.5.4 可溶性氧化還原介體 074
2.6 鋰硫電池非活性材料 075
2.6.1 集流體 075
2.6.2 隔膜及功能夾層 076
2.6.3 導電添加劑 077
2.6.4 黏結劑 078
2.7 鋰硫電池的實用化及展望 079
參考文獻 080
第3章 鋰空氣電池 085
3.1 鋰空氣電池概述 085
3.2 鋰空氣電池工作原理及結構 085
3.3 鋰空氣電池空氣正極及催化劑的研究進展 091
3.3.1 碳材料 091
3.3.2 金屬及金屬化合物 093
3.3.3 復合材料 094
3.3.4 鋰空氣電池電解液體系的研究進展 095
3.4 鋰空氣電池負極以及隔膜的研究進展 100
3.4.1 鋰金屬負極 100
3.4.2 鋰合金負極 103
3.4.3 隔膜的開發與修飾 103
3.5 鋰空氣電池的應用及展望 104
參考文獻 104
第4章 全固態電池 108
4.1 全固態電池概述 108
4.1.1 全固態電池的特點 108
4.1.2 全固態電池的關鍵參數 109
4.2 固體電解質 111
4.2.1 氧化物固體電解質 111
4.2.2 硫化物固體電解質 113
4.2.3 氯化物固體電解質 118
4.2.4 氫化物固體電解質 120
4.2.5 聚合物固體電解質 122
4.3 全固態電池中的界面 124
4.3.1 界面固相接觸問題 124
4.3.2 界面電荷傳輸問題 129
4.3.3 界面枝晶生長問題 134
4.3.4 界面問題的解決策略 139
4.4 典型全固態電池體系 146
4.4.1 Li|LiPON|LiCoO2薄膜全固態電池 146
4.4.2 Li|LiPSCl|LiCoO2高能量密度全固態電池 147
4.4.3 Li-S高能量密度全固態電池 147
4.4.4 Na|NaBH|NaVPO鈉離子全固態電池 148
4.5 全固態電池的展望 149
參考文獻 150
第5章 水系離子電池 162
5.1 水系電解液的優勢 162
5.2 水系電解液面臨的問題 163
5.2.1 電解液調控策略 164
5.2.2 電極調控策略 165
5.3 水系鋰離子電池 166
5.3.1 水系鋰離子電池概述 166
5.3.2 水系鋰離子電池電解液 167
5.3.3 水系鋰離子電池電極材料 168
5.4 水系鈉離子電池 172
5.4.1 水系鈉離子電池概述 172
5.4.2 水系鈉離子電池電解液 172
5.4.3 水系鈉離子電池電極材料 173
5.5 水系鉀離子電池 179
5.5.1 水系鉀離子電池概述 179
5.5.2 水系鉀離子電池電解液 179
5.5.3 水系鉀離子電池正極材料 180
5.5.4 水系鉀離子電池負極材料 181
5.6 水系多價金屬離子電池 181
5.7 非金屬離子電池 183
5.7.1 非金屬陽離子電池 183
5.7.2 非金屬陰離子電池 187
5.8 小結 189
參考文獻 189
第6章 多價金屬離子電池 193
6.1 鋅離子電池 194
6.1.1 鋅離子電池概述 194
6.1.2 鋅離子電池電解液 195
6.1.3 鋅離子電池正極材料 196
6.1.4 鋅離子電池負極材料 198
6.2 鎂離子電池 200
6.2.1 鎂離子電池概述 200
6.2.2 非水系鎂離子電池 201
6.2.3 水系鎂離子電池 208
6.3 鈣離子電池 210
6.3.1 鈣離子電池概述 210
6.3.2 鈣離子電池電解液 211
6.3.3 鈣離子電池正極材料 212
6.3.4 鈣離子電池負極材料 213
6.4 鋁離子電池 216
6.4.1 鋁離子電池概述 216
6.4.2 非水系鋁離子電池 218
6.4.3 水系鋁離子電池 222
參考文獻 223
第7章 鈉離子電池和鉀離子電池 227
7.1 鈉離子電池 227
7.1.1 鈉離子電池的發展歷史 227
7.1.2 鈉離子電池的組成及工作原理 229
7.1.3 鈉離子電池的正極材料 231
7.1.4 鈉離子電池的負極材料 238
7.1.5 鈉離子電池的特點 240
7.1.6 鈉離子電池的挑戰 240
7.2 鉀離子電池 241
7.2.1 鉀離子電池的發展歷史 241
7.2.2 鉀離子電池的組成及工作原理 242
7.2.3 鉀離子電池的正極材料 243
7.2.4 鉀離子電池的負極材料 249
7.2.5 鉀離子電池的特點 252
7.2.6 鉀離子電池的挑戰 253
參考文獻 254
第8章 鋰離子電池回收與再利用 257
8.1 回收與再利用概述 257
8.2 鋰離子電池的結構組成 259
8.3 鋰離子電池的梯次利用與再制造 261
8.3.1 梯次利用電池篩選 263
8.3.2 退役動力電池性能測試 263
8.3.3 鋰離子電池拆解預處理技術 265
8.3.4 正極材料回收 268
8.3.5 負極材料回收 272
8.3.6 負極材料再利用 275
8.3.7 電解液回收 277
8.3.8 電解質成分分離和再生 281
8.4 環保政策和法規 284
8.5 小結 285
參考文獻 286
展開全部
新型二次電池關鍵材料與技術 作者簡介
鄭時有，上海理工大學二級教授，博士生導師。入選國家百千萬人才工程，被授予"有突出貢獻中青年專家"，享受國務院政府特殊津貼，獲上海領軍人才、上海市優秀學術帶頭人、東方學者、上海市育才獎和上海市記功獎章等。長期致力于新能源材料相關的基礎與應用研究，迄今承擔國家和省部級項目20多項，發表學術論文近200篇，相關成果獲上海市自然科學一等獎、二等獎和廣西自治區自然科學二等獎。楊俊和，上海理工大學二級教授，博士生導師，享受國務院政府特殊津貼，全國優秀教師，上海市首批領軍人才。長期從事碳基能源與環境材料教學與科研工作，發表SCI收錄論文420多篇，論文總引用16000多次，獲國家科技進步二等獎，上海市自然科學一、二等獎，上海市教學成果一、二等獎。
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