电化学储能器件及关键材料

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普通高等教育“十三五”规划教材

本书适合作为材料、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。

内容简介

本书介绍了电化学能量存储和转换过程涉及的热力学、动力学以及晶体结构的基础理论知识。紧密结合能源存储与转换技术及其材料的最新发展，详细介绍了包括铅酸电池、铅碳电池、镍氢电池、锂硫电池、锂氧气／空气电池、钠电池、液流电池、燃料电池、锂离子电池等电化学储能器件的构造、工作原理 、技术优势和存在的问题。同时，书中系统介绍了锂离子电池体系正极材料、负极材料、隔膜、电解质等关键材料的结构、组分、性能、优化和发展。

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

1.3 机械储能

1.4 热电能量存储

1.5 超导磁储能

2 电化学储能基础

2.1 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

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

3.3 镍氢电池

3.4 锂硫电池

3.5 锂空气/氧气电池

3.6 钠电池

3.7 液流电池

4 燃料电池

4.1 燃料电池体系

4.2 熔融碳酸盐型燃料电池

4.3 质子交换膜型燃料电池

4.4 固体氧化物燃料电池

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

6 锂离子电池的正极材料

6.1 LiMO₂经典体系

6.2 Li_1+x（NiMnCo）_1-xO₂富锂高容量体系

6.3 LiMn₂O₄

6.4 LiFePO₄

6.5 V_xO_2x+1钒氧化物

7 锂离子电池的负极材料

7.1 碳基负极材料

7.2 钛的氧化物

7.3 锡基负极材料

7.4 硅基负极材料

7.5 转换反应型负极材料M₃O₄

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

8.3 锂离子电池隔膜的预处理方法

9 电解质体系

9.1 电解质种类

9.2 液态电解质

9.3 凝胶聚合物电解质

9.4 固态聚合物电解质

9.5 无机固态电解质