目錄
第1章 緒論 1
1.1 能量轉(zhuǎn)換、存儲與利用 1
1.1.1 能源概述 1
1.1.2 儲能與儲能技術(shù) 3
1.2 儲能技術(shù)的分類與應(yīng)用 4
1.2.1 機械儲能技術(shù) 4
1.2.2 電化學(xué)儲能技術(shù) 5
1.2.3 電氣類儲能技術(shù) 7
1.2.4 化學(xué)儲能技術(shù) 8
1.2.5 儲熱技術(shù) 9
1.3 儲能電池概述 11
1.4 儲能電池的工作原理和組成 12
1.4.1 儲能電池的工作原理 12
1.4.2 儲能電池的組成 13
1.5 儲能電池的性能指標和相關(guān)術(shù)語 15
1.5.1 電動勢 15
1.5.2 開路電壓 15
1.5.3 內(nèi)阻 15
1.5.4 工作電壓 16
1.5.5 放電性能 16
本章小結(jié) 21
思考題 22
第2章 一次電池技術(shù) 23
2.1 一次電池的概念和分類 23
2.2 鋅-錳電池 25
2.2.1 鋅-錳電池的工作原理 26
2.2.2 鋅-錳電池的結(jié)構(gòu)和性能 29
2.3 鋅-氧化汞電池 35
2.3.1 鋅-氧化汞電池的工作原理 36
2.3.2 鋅-氧化汞電池的結(jié)構(gòu)和性能 37
2.4 鋅-氧化銀電池 40
2.4.1 鋅-氧化銀電池的工作原理 41
2.4.2 鋅-氧化銀電池的結(jié)構(gòu)和性能 44
思考題 47
第3章 鉛酸蓄電池技術(shù) 48
3.1 鉛酸蓄電池的構(gòu)造和工作原理 48
3.1.1 鉛酸蓄電池的構(gòu)造 48
3.1.2 鉛酸蓄電池的工作原理 49
3.2 鉛酸蓄電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 53
3.2.1 鉛酸蓄電池板柵 53
3.2.2 鉛酸蓄電池正極材料 55
3.2.3 鉛酸蓄電池負極材料 62
3.3 鉛酸蓄電池的制造工藝 65
3.3.1 板柵制造工藝 65
3.3.2 鉛粉制備 66
3.3.3 合膏 67
3.3.4 生極板制備 68
3.3.5 極板化成 68
3.3.6 電池裝配 69
3.4 鉛酸蓄電池的資源回收 69
思考題 71
第4章 鎳氫電池技術(shù) 73
4.1 鎳氫電池的構(gòu)造、工作原理和性能 73
4.1.1 鎳氫電池的構(gòu)造 73
4.1.2 鎳氫電池的工作原理 74
4.1.3 鎳氫電池的性能 77
4.2 鎳氫電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 81
4.2.1 儲氫合金的分類和性質(zhì) 81
4.2.2 儲氫合金的制備 87
4.2.3 儲氫合金的性能衰退和表面處理技術(shù) 88
4.2.4 鎳氫電池輔助材料 89
思考題 95
第5章 鋰基電池儲能技術(shù) 96
5.1 鋰離子電池的構(gòu)造和工作原理 97
5.2 鋰離子電池正極材料 99
5.2.1 鈷酸鋰正極材料 100
5.2.2 磷酸鹽類正極材料 101
5.2.3 錳酸鋰與富鋰錳基正極材料 103
5.2.4 高鎳正極材料 106
5.2.5 無機硫正極材料 107
5.3 鋰離子電池負極材料 108
5.3.1 插層類負極材料 108
5.3.2 合金類負極材料 111
5.3.3 轉(zhuǎn)換型負極材料 113
5.3.4 鋰金屬負極材料 114
5.4 鋰離子電池電解質(zhì) 116
5.4.1 非水溶劑電解質(zhì) 116
5.4.2 水系電解質(zhì) 118
5.4.3 固態(tài)電解質(zhì) 118
5.5 鋰離子電池的設(shè)計與制造 120
5.5.1 鋰離子電池的設(shè)計基礎(chǔ) 120
5.5.2 正負極材料制備與表征設(shè)備 121
5.5.3 扣式鋰離子電池制備設(shè)備 124
5.5.4 軟包鋰離子電池制備設(shè)備 125
思考題 126
第6章 鈉基電池儲能技術(shù) 127
6.1 鈉離子電池的構(gòu)造和工作原理 127
6.2 鈉離子電池正極材料 128
6.2.1 層狀過渡金屬氧化物正極材料 129
6.2.2 聚陰離子型正極材料 131
6.2.3 普魯士藍類正極材料 133
6.2.4 無機硫正極材料 135
6.3 鈉離子電池負極材料 136
6.3.1 插層類負極材料 136
6.3.2 合金類負極材料 139
6.3.3 轉(zhuǎn)換型負極材料 142
6.3.4 鈉金屬負極材料 145
6.4 鈉離子電池電解質(zhì) 146
6.4.1 非水溶劑電解質(zhì) 147
6.4.2 水系電解質(zhì) 148
6.4.3 固態(tài)電解質(zhì) 150
6.5 鈉離子電池的設(shè)計與制造 151
6.5.1 鈉離子電池類型 151
6.5.2 鈉離子電池設(shè)計 153
思考題 154
第7章 液流電池技術(shù) 155
7.1 液流電池的構(gòu)造和工作原理 156
7.1.1 液流電池的結(jié)構(gòu)組成 156
7.1.2 液流電池的工作原理 158
7.2 全釩液流電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 159
7.2.1 全釩液流電池電極材料 159
7.2.2 全釩液流電池電解液 162
7.2.3 全釩液流電池離子交換膜 163
7.2.4 全釩液流電池電堆設(shè)計 168
7.2.5 全釩液流電池儲能系統(tǒng) 171
7.3 其他類型液流電池技術(shù) 173
7.3.1 釩/多鹵化物液流電池 173
7.3.2 鋅基液流電池 173
7.3.3 鐵/鉻液流電池 175
7.3.4 其他新型液流電池體系 176
思考題 177
第8章 前沿儲能電池技術(shù) 178
8.1 二次鎂基電池技術(shù) 178
8.1.1 二次鎂基電池的組成和工作原理 179
8.1.2 二次鎂基電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 179
8.2 二次鋁基電池技術(shù) 182
8.2.1 二次鋁基電池的組成和工作原理 182
8.2.2 二次鋁基電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 185
8.3 二次鋅基電池技術(shù) 189
8.3.1 水系鋅離子電池的組成和工作原理 189
8.3.2 水系鋅離子電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 190
8.4 二次鈣基電池技術(shù) 195
8.4.1 二次鈣基電池的組成和工作原理 195
8.4.2 二次鈣基電池的關(guān)鍵材料和技術(shù) 196
思考題 199
參考文獻 200