內容介紹
本書內容豐富,涵蓋了目前廣泛生產、銷售的傳統電池和近年來迅速發展起來的先進電池材料,以及高溫電池材料。書中將電池材料分為陰極材料、陽極材料、電解液、隔離膜等重要部分,並分別進行了全面總結既全面反映了當代電池材料的發展狀況,同時也體現了未來的發展趨勢。 本書不僅適合從事電池生產的研究的工程技術人員以及材料等科學與工程領域的科技人員,也可供高年級大學生與研空究生閱讀參考。
目錄信息
第1章概述1
11鋅電池1
12鉛電池5
13鹼性二次電池6
14鋰電池8
141鋰一次電池8
142鋰二次電池9
15其他新型電池11
參考文獻14
第2章化學電源的基本原理15
21化學電源及其基本單元15
22化學電源的分類17
23化學電源的特徵和主要性能標準18
231原電池電動勢和終端電壓18
232半電池的超電勢和內阻19
233可逆電池和可逆電極23
234濃差電池23
235電池的容量與比容量24
236電池的能量與比能量25
237電池的功率與比功率26
238極化曲線和充放電特性曲線26
239庫侖效率和能量效率28
2310自放電28
2311電池壽命29
24電極過程動力學簡介29
241電極反應的實質30
242平衡條件和交換電流31
243電流超電勢方程32
參考文獻34
第3章金屬負極材料35
31鋅35
311酸性(中性)一次電池用鋅電極36
312鹼性一次電池用鋅電極36
313低成本鹼性再生電池用鋅電極37
314鹼性二次電池用鋅電極38
315鋅流體電池的鋅電極39
32鎂39
33鋁41
34鋰42
35鉛43
36鎘45
37鐵46
38鈉47
參考文獻48
第4章氧化錳電極材料52
41氧化錳的結構化學52
411隧道結構的氧化錳53
412層狀結構62
413氧化錳的還原形式69
42氧化錳的電化學72
421簡介72
422EMD的物理性質和化學組成73
423EMD的電化學性質78
參考文獻87
第5章鎳電極材料90
51簡介90
52鎳氫氧化物電極90
521鎳電極的發展90
522氧化鎳電極工作原理91
523添加劑對鎳電極性能的影響94
53鎳氫氧化物的固態化學98
531βNi(OH)298
532αNi(OH)2102
533βNiOOH103
534γNiOOH104
535鱗鎂鐵礦型氫氧化鎳104
54鎳電極材料的電化學行為105
541Ni(OH)2/NiOOH電對及熱力學105
542Ni(OH)2/NiOOH的反應實質106
543鎳的氧化態107
544氧的析出107
545氫的氧化108
55Ni(OH)2正極材料小結108
參考文獻109
第6章金屬氫化物電極112
61金屬氫化物的熱力學性質112
62金屬氫化物/鎳電池115
63貯氫金屬和合金的電化學性質116
631電極反應116
632M/MH反應中的熱力學和動力學117
64AB5電極120
641AB5氫化物的化學性能121
642溫度的影響123
643電極腐蝕與貯存容量123
644腐蝕與組成的關係124
65AB型、A2B型、AB/AB2型和AB2型合金129
66用於電池的合金的選擇131
67其他新型高容量貯氫電極合金134
671MgNi系非晶合金134
672V基固熔體型合金135
673鈦基電極合金138
674納米貯氫電極材料140
675碳材料在貯氫中的套用141
68合金的製備142
681電弧爐熔煉法142
682中頻感應爐熔煉法143
683快速冷凝氣流霧化法143
684其他製備方法144
69貯氫電極常用的表面改性方法145
691化學處理法145
692微包覆處理法146
693表面活性劑處理法146
610氫化物電極的研究方法146
6101電化學研究方法146
6102譜學研究方法147
參考文獻148
第7章鉛氧化物152
71簡介152
72鉛/氧化合物152
721 PbO152
722Pb3O4153
723PbO2153
724非化學計量的PbOx153
725鹼式硫酸鹽154
726物理化學性質154
73鉛酸電池熱力學154
731水分解反應155
732鉛的氧化物156
74鉛酸電池電極反應157
741正極充放電反應機理157
742鉛負極的充放電機理161
75鉛酸電池中的PbO2活性材料161
751Planté板柵162
752塗膏式極板163
753管狀板柵165
76鉛酸電池添加劑165
761正極添加劑165
762電解液添加劑169
763負極添加劑170
77密封式免維護鉛酸蓄電池172
771VRLA簡介172
772VRLA電池的電化學系統174
773閥控系列175
774VRLA的新技術176
775將來的套用領域177
參考文獻178
第8章碳材料179
81簡介179
82碳材料的分類180
83碳材料的物理性能181
84碳材料的化學性能184
85碳材料的電化學行為185
851電位185
852電化學性質186
853導電基質186
854電化學氧化188
855電催化188
856嵌入作用190
86碳材料在貯氫方面的套用192
87電池的碳負極材料193
參考文獻195
第9章隔膜材料197
91簡介197
92隔膜的基本性能198
921孔隙率、孔的尺寸和孔的形狀198
922膜電阻199
93鉛酸蓄電池的隔膜200
931啟動型蓄電池隔膜201
932工業電池隔膜202
94鹼性電池隔膜204
941鎳/鎘電池隔膜205
942鎳/金屬氫化物電池隔膜205
943鋅電極電池隔膜206
944鹼性電池隔膜材料209
95鋰離子電池隔膜210
951多微孔隔膜材料211
952凝膠電解質隔膜213
953隔膜的特性表征214
954隔膜的數學模型216
參考文獻217
第10章鋰電池和鋰離子電池負極材料219
101簡介219
102金屬鋰負極材料220
1021金屬鋰箔片的表面220
1022鋰負極的電化學行為221
103鋰電池的安全性222
104鋰離子電池負極材料223
1041碳負極材料223
1042鋰在碳材料中的嵌入機理227
1043碳材料改性234
1044其他新型負極材料242
1045新型合金248
1046其他負極材料250
105結語251
參考文獻251
第11章鋰離子電池正極材料255
111簡介255
112鋰鈷氧化物257
113鋰鎳氧化物262
114鋰錳氧化物265
1141尖晶石型LixMn2O4266
1142層狀LiMnO2269
1143其他鋰錳氧化物271
115鋰釩氧化物272
1151V2O5272
1152V6O13273
1153Li1+xV3O8275
1154V2O5凝膠277
1155其他釩類化合物279
116金屬氧化物共混電極280
1161部分取代鎳共混電極280
1162部分取代錳共混電極284
117嵌鋰磷酸鹽正極材料288
118其他鋰離子正極材料289
參考文獻291
第12章鋰離子電池的電解液298
121簡介298
122有機溶劑299
1221有機溶劑的分類301
1222常用有機溶劑302
1223常用有機溶劑的製備304
123電解質306
1231無機陰離子鹽及其製備306
1232有機陰離子鹽及其製備311
124電解液312
1241電解液的電導率312
1242電解液的添加劑319
1243電解液對電極性能的影響323
參考文獻329
第13章聚合物電解質331
131簡介331
132離子運動模型332
1321VogelTammanFulcher(VTF)方程332
1322動態鍵滲透模型(DBPM)332
1323MeverNelded(MN)法則333
1324有效介質理論333
133聚合物電解質的表征方法333
1331電化學穩定視窗333
1332離子電導率334
1333離子遷移數336
134聚合物電解質的分類337
1341固體聚合物電解質337
1342凝膠聚合物電解質339
135常用聚合物電解質341
1351聚氧化乙烯(PEO)系聚合物電解質342
1352聚丙烯腈(PAN)系聚合物電解質347
1353聚甲基丙烯酸酯(PMMA)349
1354聚偏氟乙烯(PVdF)系凝膠聚合物電解質350
1355其他類型聚合物電解質351
136聚合物電解質的製備353
1361固體聚合物電解質的製備353
1362凝膠聚合物電解質的製備353
137導電聚合物電解質的套用357
1371扣式鋰聚合物電池357
1372聚(1,1二氟乙烯)類凝膠電解質鋰電池359
參考文獻360
第14章高溫電池材料362
141簡介362
142ZEBRA電池材料363
1421ZEBRA電池363
1422ZEBRA的電池性能364
1423ZEBRA電池的內阻367
1424ZEBRA電池組368
143鈉/硫電池材料369
1431Na/S體系369
1432Na/S電池370
1433Na/S電池組372
1434Na/S電池的耐蝕材料373
1435鋰鋁/硫化鐵電池374
144高溫電池的組件376
1441陶瓷電解質β″氧化鋁376
1442第二類電解質NaAlCl4及NaClAlCl3體系381
1443氯化鎳(NiCl2)及NiCl2NaCl體系384
1444Li離子導體385
1445熱絕緣材料387
1446電池材料的數據389
參考文獻390
附錄一392
附錄二402
附錄三417