定 價:68 元
叢書名:戰(zhàn)略性新興領域 新材料高等教育系列教材
- 作者:陳明哲
- 出版時間:2025/11/1
- ISBN:9787030807588
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:TB34
- 頁碼:254
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16
以新型鋰離子電池、鈉離子電池、鈉硫電池、全釩液流電池、水系鋅離子及鎂離子、鋁離子電池及固態(tài)電池、金屬-空氣電池等為載體的電化學儲能電源體系,正在快速發(fā)展及迭代中,必將為儲能領域帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著“碳達峰、碳中和”國家級雙碳戰(zhàn)略目標的實施,電化學儲能電源越來越受到人們的關注,也必將成為支撐儲能行業(yè)及電動汽車等新興產(chǎn)業(yè)的最核心技術(shù)之一。
針對新技術(shù)新材料的快速發(fā)展,相應的電化學儲能電源設計及應用教材亦面臨著更新與充實。作者結(jié)合自己多年和科研探索及經(jīng)驗,結(jié)合西方發(fā)達國家的先進技術(shù),編寫此教科書。書中將著重介紹化學電源的原理及相關新材料學知識,以及各類最新電化學儲能體系的設計及應用進展。
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2019.06-2019.10 澳大利亞伍倫貢大學 超導與電子材料研究所 博士后
合作導師:竇士學,劉華鹍,侴術(shù)雷
2015.08-2019.06 澳大利亞伍倫貢大學 超導與電子材料研究所 博士
導師:竇士學,劉華鹍,侴術(shù)雷
2012.08-2015.07 四川大學 化學工程學院 本碩士
2021.12-至今 南京理工大學 能源與動力工程學院 教授
固態(tài)物理及儲能工程實驗室負責人
2019.10-2021.10 韓國高麗大學 材料科學與工程學院 高麗學者研究員
中國高等教育學會資源能源分會理事,江蘇省顆粒學會常務理事
第一章 電化學儲能電源概論
1.1 電化學的定義
1.2 電化學的基本概念及原理
1.2.1 電化學儲能電源的組成
1.2.2 電化學儲能電源的分類
1.2.3 電化學儲能電源的工作原理
1.3 實際電極過程
1.3.1 電化學可逆過程
1.3.2 電極的極化與超電勢
1.3.3 交換電流密度
1.3.4 電極電位的測試及應用
1.4 電化學儲能電源的評價指標
1.4.1 電池內(nèi)阻
1.4.2 開路電壓及容量,比容量
1.4.3 能量密度及功率密度
1.4.4 貯存性能和自放電,電池壽命
1.4.5 化學電源一般特性的表征方法
1.5 電化學儲能電源的發(fā)展與展望
1.5.1 電化學儲能電源的發(fā)展簡史
1.5.2 電化學儲能電源的發(fā)展規(guī)律及展望
第二章 鋰離子電池技術(shù)
2.1 概述
2.2 鋰離子電池原理及主要概念
2.3 鋰離子電池正極材料
2.3.1 層狀氧化物正極材料
2.3.2 尖晶石氧化物正極材料
2.3.3 橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
2.3.4 硫基正極材料
2.3.5 氧基正極材料
2.3.6 有機正極材料
2.4 鋰離子電池負極材料
2.4.1 碳基負極材料
2.4.2 金屬鋰負極材料
2.4.3 硅及其化合物負極材料
2.4.4 合金類負極材料
2.4.5 氧化物及氮化物負極材料
2.4.6 其它類型負極材料
2.5 鋰離子電池電解液及隔膜
2.5.1 電解液溶劑
2.5.2 電解液鋰鹽
2.5.3 新型高濃度鹽電解液
2.5.4 聚合物電解質(zhì)
2.5.5 電解液添加劑
2.5.6 隔膜材料
2.5.7 固態(tài)電解質(zhì)
2.6 鋰離子電池制造
2.6.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及類型
2.6.2 鋰離子電池制造工藝
2.6.3 鋰離子電池制造關鍵設備
2.7 鋰離子電池故障診斷與安全預警
2.7.1 鋰離子電池失效與熱失控原理
2.7.2 鋰離子電池故障類型與診斷
2.7.3 鋰離子電池早期安全預警
2.7.4 鋰離子電池熱管理
2.8 鋰離子電池修復與回收
2.8.1 鋰離子電池修復方法
2.8.2 鋰離子的電池拆解與關鍵材料回收
2.9 鋰離子電池儲能技術(shù)展望
第三章 鈉離子電池及鉀離子電池
3.1 鈉離子及鉀離子電池概述
3.2 鈉離子及鉀離子電池正極材料
3.2.1 隧道及層狀氧化物類
3.2.2 普魯士藍/白類
3.2.3 聚陰離子類
3.2.4 有機材料類
3.3 鈉離子電池及鉀離子負極材料
3.3.1 軟碳及硬碳
3.3.2 鈉金屬
3.3.3 合金類
3.3.4 氧化物負極材料
3.4 新型鈉離子電池及鉀離子電池體系
3.4.1 新型高濃度電解液體系
3.4.2 新型水系電極材料及電解質(zhì)
3.4.3 新型粘結(jié)劑及添加劑
3.4.4 新型半固態(tài)/全固/復合固態(tài)電解質(zhì)
3.4.5 界面改性技術(shù)
3.5 鈉離子及鉀離子電池制造
3.5.1 鈉離子及鉀離子結(jié)構(gòu)及類型
3.5.2 鈉離子及鉀離子電池制造工藝
3.5.3 鈉離子及鉀離子電池制造關鍵設備
第四章 水系電池
4.1 水系電池的發(fā)展及原理
4.2 鋰/鈉/鉀離子水系電池
4.3 鋅基水系電池
4.3.1 錳基正極
4.3.2 釩基正極
4.3.3 其它正極
4.3.4 金屬鋅負極
4.3.5 嵌入型及無鋅負極
4.4 鎂/鈣/鋁離子水系電池
4.5 非金屬離子水系電池
4.6 水系電池的關鍵科學問題
4.6.1 水分解
4.6.2 金屬枝晶
4.6.3 腐蝕、鈍化及其他副反應
4.7 水系電池展望
4.7.1 水系電池不同體系比較
4.7.2 水系電池研究展望及其產(chǎn)業(yè)化進程
第五章 新型多價態(tài)金屬離子電池
5.1 鎂電池
5.1.1鎂電池的概念及原理
5.1.2鎂電池發(fā)展歷史
5.1.3鎂金屬負極的優(yōu)劣勢
5.1.4 鎂電池電解液的研究現(xiàn)狀
5.1.5儲鎂正極材料及其設計策略
5.1.6展望
5.2 鋁電池
5.2.1鋁電池的概念及原理
5.2.2鋁電池發(fā)展歷史
5.2.3鋁金屬負極的優(yōu)劣勢
5.2.4 鋁電池電解液的研究現(xiàn)狀
5.2.5儲鋁正極材料及其設計策略
5.2.6展望
5.3鈣電池
5.3.1鈣電池的概念及原理
5.3.2鈣電池發(fā)展歷史
5.3.3鈣金屬負極的優(yōu)劣勢
5.3.4 鈣電池電解液的研究現(xiàn)狀
5.3.5儲鈣正極材料及其設計策略
5.3.6展望
第六章 液流電池
6.1 液流電池概述
6.2 液流電池技術(shù)原理和特點
6.2.1 液流電池技術(shù)原理
6.2.2 液流電池技術(shù)類型
6.3 全釩液流電池的設計
6.3.1 全釩液流電池簡介
6.3.2 關鍵材料與技術(shù)
6.3.3 全釩液流電池儲能系統(tǒng)設計及應用
6.4 鋅基液流電池的設計
6.4.1 鋅基液流電池簡介
6.4.2 關鍵材料與技術(shù)
6.4.3 鋅基液流電池儲能系統(tǒng)設計及應用
6.5 鐵鉻液流電池的設計
6.5.1 鐵鉻液流電池簡介
6.5.2 關鍵材料與技術(shù)
6.5.3 鐵鉻液流電池儲能系統(tǒng)設計及應用
6.6 其他新型液流電池體系
6.6.1 無機多電子體系
6.6.2 有機液流電池體系
第七章 其他電化學儲能技術(shù)
7.1 超級電容器
7.1.1 超級電容器原理
7.1.2 雙電層電化學電容器原理
7.1.3 贗電容電化學電容器原理
7.1.4 混合型電化學電容器原理
7.1.5 超級電容器分類及應用前景
7.1.6 超級電容器電極材料制備和性能
7.2 鈉硫電池
7.2.1 高溫鈉硫電池簡介
7.2.2 高溫鈉硫電池工作原理
7.2.3 高溫鈉硫電池發(fā)展與應用
7.2.4 室溫鈉硫電池簡介
7.2.5 室溫鈉硫電池工作原理
7.2.6 室溫鈉硫電池發(fā)展與應用
7.2.7 室溫鈉硫電池展望