電化學儲能材料

目錄
前言
第1章 鋰離子電池 1
1.1 概述 1
1.1.1 鋰離子電池發(fā)展史 1
1.1.2 鋰離子電池相關(guān)概念與特點 2
1.1.3 鋰離子電池工作原理 4
1.1.4 鋰離子電池電化學測試 5
1.1.5 鋰離子電池構(gòu)造及回收 6
1.1.6 鋰離子電池發(fā)展與未來 7
1.2 正極材料 9
1.2.1 層狀結(jié)構(gòu)材料 10
1.2.2 尖晶石結(jié)構(gòu)材料 13
1.2.3 橄欖石結(jié)構(gòu)材料 15
1.2.4 三元復合材料 18
1.2.5 其他正極材料 21
1.3 負極材料 23
1.3.1 碳基負極材料 24
1.3.2 非碳基負極材料 31
1.4 電解質(zhì) 39
1.4.1 簡介 39
1.4.2 液體電解質(zhì) 41
1.4.3 固體電解質(zhì) 48
1.5 隔膜及其他添加劑 51
1.5.1 隔膜 51
1.5.2 其他添加劑 57
拓展知識 59
參考文獻 60
第2章 鋰硫電池 64
2.1 概述 64
2.2 鋰硫電池的組成與工作原理 64
2.3 鋰硫電池正極材料及其發(fā)展 65
2.3.1 三維結(jié)構(gòu)復合正極 65
2.3.2 碳材料作為載體的硫正極 71
2.3.3 仿生結(jié)構(gòu)正極材料 74
2.3.4 金屬有機骨架結(jié)構(gòu)復合硫材料 79
2.3.5 空心與核殼納米結(jié)構(gòu)硫正極 81
2.4 鋰硫電池隔膜 92
2.5 電解液 95
2.6 全固態(tài)鋰硫電池 95
參考文獻 97
第3章 鈉離子電池 104
3.1 概述 104
3.2 工作原理 106
3.3 正極材料 106
3.3.1 層狀氧化物正極材料 107
3.3.2 聚陰離子正極材料 114
3.3.3 混合聚陰離子正極材料 121
3.3.4 普魯士藍類框架化合物 127
3.4 負極材料 132
3.4.1 插層類材料 133
3.4.2 合金類材料 139
3.4.3 轉(zhuǎn)化類材料 145
3.5 電解質(zhì)材料 149
3.6 鈉離子電池的應用與發(fā)展趨勢 153
參考文獻 154
第4章 鋁離子電池 158
4.1 概述 158
4.2 工作原理 158
4.3 正極材料 159
4.3.1 插層機制正極材料 159
4.3.2 轉(zhuǎn)化機制正極材料 161
4.3.3 復合機制正極材料 162
4.4 負極材料 164
4.5 電解液 164
4.5.1 有機電解液體系 164
4.5.2 無機鹽電解液 166
4.5.3 固態(tài)電解質(zhì) 166
4.6 隔膜材料 167
4.7 鋁離子電池的應用與發(fā)展趨勢 167
參考文獻 168
第5章 鋅離子電池 171
5.1 概述 171
5.2 工作原理 172
5.3 正極材料 173
5.3.1 錳基正極材料 173
5.3.2 釩基正極材料 178
5.3.3 普魯士藍類正極材料 180
5.3.4 其他正極材料 181
5.4 鋅負極材料 183
5.5 電解液與隔膜 186
拓展知識 190
參考文獻 191
第6章 超級電容器 193
6.1 概述 193
6.2 工作原理 194
6.2.1 超級電容器與傳統(tǒng)電容器和二次電池的區(qū)別 194
6.2.2 超級電容器的結(jié)構(gòu) 196
6.2.3 超級電容器的工作原理 196
6.3 超級電容器電化學性能的測試方法 199
6.3.1 循環(huán)伏安法 200
6.3.2 恒電流充放電法 201
6.3.3 電化學阻抗譜圖 201
6.3.4 能量密度和功率密度 202
6.4 超級電容器的電極材料 202
6.4.1 碳材料 202
6.4.2 過渡金屬化合物 206
6.4.3 導電聚合物 211
6.5 超級電容器電解液與隔膜 212
6.5.1 水系電解液 212
6.5.2 有機電解液 213
6.5.3 隔膜 213
6.6 超級電容器展望 214
參考文獻 215
第7章 新興電池及其儲能材料 218
7.1 鈉硫電池 218
7.1.1 鈉硫電池工作原理 218
7.1.2 電池主要特點 219
7.1.3 典型電極材料及其發(fā)展 220
7.2 鉀離子電池 221
7.2.1 鉀離子電池工作原理與特點 221
7.2.2 典型的正極材料及其發(fā)展 222
7.3 鋰空氣電池 223
7.3.1 鋰空氣電池的工作原理 223
7.3.2 鋰空氣電池優(yōu)缺點 224
7.3.3 典型正極材料及其發(fā)展 225
7.4 雙離子電池 227
參考文獻 228