新型儲能材料

第1章新能源時代與儲能技術(shù)
1.1能源的定義和分類 1
1.2新能源和新能源技術(shù) 2
1.2.1新能源 2
1.2.2新能源技術(shù) 2
1.3儲能技術(shù)的價值與類型 3
1.3.1發(fā)展儲能技術(shù)的重要意義 3
1.3.2儲能技術(shù)的分類與應(yīng)用 4
1.4儲能材料及發(fā)展現(xiàn)狀 13
1.4.1儲能材料 13
1.4.2儲能材料發(fā)展現(xiàn)狀 14
習(xí)題與思考題 16
參考文獻 16
第2章化學(xué)電源概論
2.1化學(xué)電源的工作原理、組成與分類 18
2.1.1化學(xué)電源的工作原理 18
2.1.2化學(xué)電源的組成 19
2.1.3化學(xué)電源的表示方法 20
2.1.4化學(xué)電源的分類 21
2.2化學(xué)電源的應(yīng)用與發(fā)展 22
2.2.1化學(xué)電源的應(yīng)用 22
2.2.2化學(xué)電源的發(fā)展 23
2.3化學(xué)電源的性能 25
2.3.1電動勢與開路電壓 25
2.3.2內(nèi)阻 27
2.3.3放電電壓與充電電壓 27
2.3.4容量與比容量 29
2.3.5能量與比能量 31
2.3.6功率與比功率 34
2.3.7效率與壽命 35
2.3.8儲存性能與自放電 36
習(xí)題與思考題 37
參考文獻 37
第3章鉛酸電池和鎳氫電池
3.1鉛酸電池 38
3.1.1基本構(gòu)成和工作原理 38
3.1.2鉛酸電池的失效機理 39
3.1.3鉛碳電池 40
3.1.4鉛酸蓄電池的應(yīng)用 43
3.2鎳氫電池 43
3.2.1工作原理 43
3.2.2負極材料——儲氫合金 45
3.2.3正極材料——氫氧化鎳 49
3.2.4鎳氫電池的應(yīng)用 51
習(xí)題與思考題 51
參考文獻 52
第4章鋰離子電池
4.1鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理 54
4.2鋰離子電池正極材料 54
4.2.1過渡金屬氧化物正極材料 57
4.2.2聚陰離子正極材料 72
4.2.3無鋰轉(zhuǎn)化型正極材料 75
4.3鋰離子電池負極材料 77
4.3.1簡介 77
4.3.2負極材料的分類 78
4.3.3碳基負極材料 79
4.3.4鈦基負極材料 83
4.3.5硅基負極材料 86
4.3.6錫基負極材料 90
4.4電解質(zhì)材料 93
4.4.1電解質(zhì)種類 93
4.4.2液態(tài)電解質(zhì) 94
4.4.3凝膠聚合物電解質(zhì) 101
4.4.4固態(tài)聚合物電解質(zhì) 103
4.4.5無機固態(tài)電解質(zhì) 110
4.4.6展望 113
4.5隔膜材料 114
4.5.1鋰離子電池隔膜材料的種類 114
4.5.2鋰離子電池隔膜的主要性能指標 117
4.5.3鋰離子電池隔膜的預(yù)處理方法 119
4.5.4鋰離子電池隔膜發(fā)展趨勢 120
4.6電池黏結(jié)劑 120
4.6.1簡介 120
4.6.2線性聚合物黏結(jié)劑 121
4.6.3交聯(lián)聚合物黏結(jié)劑 121
4.6.4支化和超分子聚合物黏結(jié)劑 124
4.6.5導(dǎo)電聚合物黏結(jié)劑 125
習(xí)題與思考題 128
參考文獻 130
第5章鋰硫電池與鋰空氣電池
5.1鋰硫電池 142
5.1.1鋰硫電池概述 142
5.1.2典型的硫正極復(fù)合材料 149
5.1.3鋰硫電池電解質(zhì) 161
5.1.4鋰硫電池負極 165
5.1.5鋰硫電池器件進展 169
5.2鋰空氣電池 170
5.2.1鋰空氣電池的發(fā)展歷程 170
5.2.2鋰空氣電池的工作原理 171
5.2.3鋰空氣電池正極材料 172
5.2.4鋰空氣電池電解液 173
5.2.5鋰負極 173
5.2.6鋰空氣電池的研究現(xiàn)狀及面臨挑戰(zhàn) 174
習(xí)題與思考題 174
參考文獻 175
第6章其他新型儲能電池體系
6.1鈉離子電池 179
6.1.1鈉離子電池簡介 179
6.1.2鈉離子電池正極材料 181
6.1.3鈉離子電池負極材料 189
6.1.4鈉離子電池電解液 195
6.2鋁離子電池 198
6.2.1鋁離子電池發(fā)展歷史及原理 198
6.2.2鋁離子電池正極材料 199
6.2.3鋁離子電池負極材料 201
6.2.4鋁離子電池電解液體系 201
6.2.5鋁離子電池應(yīng)用進展及挑戰(zhàn) 202
6.3鋅離子電池 203
6.3.1簡介 203
6.3.2鋅離子電池正極材料 205
6.3.3鋅離子電池負極材料 207
6.3.4水性電解液 207
6.3.5隔膜 207
6.3.6總結(jié)與展望 207
習(xí)題與思考題 208
參考文獻 208
第7章超級電容器
7.1概述 213
7.1.1發(fā)展歷史 214
7.1.2工作原理及分類 214
7.1.3超級電容器的主要特點 219
7.2雙電層超級電容器電極材料 219
7.2.1活性炭 220
7.2.2碳納米管 221
7.2.3石墨烯 222
7.2.4炭氣凝膠 224
7.3贗電容超級電容器電極材料 224
7.3.1過渡金屬氧化物 224
7.3.2過渡金屬硫、磷、硒化物 225
7.3.3過渡金屬碳（氮）化物 226
7.3.4導(dǎo)電聚合物 226
7.4其他新型電極材料 229
7.4.1金屬有機骨架材料 229
7.4.2共價有機骨架材料 230
7.4.3黑磷 231
7.5微型結(jié)構(gòu)超級電容器器件結(jié)構(gòu)與性能 232
7.5.1一維纖維狀MSC 232
7.5.2二維平面MSC 233
7.6超級電容器的應(yīng)用 234
7.6.1超級電容器在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用 234
7.6.2超級電容器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 235
7.6.3超級電容器在交通領(lǐng)域的應(yīng)用 235
習(xí)題與思考題 236
參考文獻 236
第8章相變儲能材料
8.1相變儲能方式 239
8.2相變儲能材料的相變形式 240
8.2.1固-液相變 240
8.2.2液-氣相變 240
8.2.3固-氣相變 241
8.2.4固-固相變 241
8.3相變儲能材料的分類 241
8.3.1固－液相變材料 242
8.3.2固-固相變材料 243
8.4相變儲能材料的制備方法 245
8.4.1熔融共混法 245
8.4.2吸附法 246
8.4.3微膠囊法 246
8.4.4溶膠－凝膠法 247
8.4.5插層法 247
8.4.6燒結(jié)法 247
8.4.7化學(xué)連接法 248
8.5相變儲能材料的應(yīng)用 248
8.5.1節(jié)能型建筑類材料 248
8.5.2儲冷系統(tǒng) 249
8.5.3余熱收集系統(tǒng) 250
8.5.4相變紡織材料 250
8.6相變儲能材料的研究方法 251
習(xí)題與思考題 252
參考文獻 252
本書思政元素