內容簡介
本書主要討論並闡述了綠色二次電池發展中的新體系及研究方法。內容包括近年來
綠色二次電池新體系與研究方法綠色二次電池研究中的新構思、新材料、新技術、新原理和新進展，重點介紹高能量密度多電子反應電池體系、高功率電極材料與電池設計、高能量密度電池的安全性控制技術、電極材料的理論設計方法、電池反應的現場譜學表征技術，以及電池的綠色度評價方法。
本書可供從事化學電源研究和設計的科研人員及高等院校相關專業研究生學習、參考。
圖書目錄
序
前言
第1章 概論 吳鋒
1.1 國家需求與研究背景
1.2 面臨問題與研究目標
1.3 發展機遇與產業格局
1.4 研究概況與技術挑戰
1.4.1 多電子反應體系
1.4.2 快速電極反應過程與相關材料
1.4.3 可控電池反應
1.5 結語
第2章 高比能二次電池分析艾新平吳鋒
2.1 引言
2.2 實現高比能量的理論分析
2.2.1 高比能電池的理論原理
2.2.2 影響電池比能量的因素
2.3 高比能二次電池發展現狀
2.3.1 二次電池體系開發現狀
2.3.2 典型高比能二次電池體系的技術現狀
2.3.3 現有高比能二次電池體系的技術局限
2.4 現有高比能二次電池體系的發展潛力
2.5 提升二次電池能量密度的可能途徑
參考文獻
第3章 高功率電池設計與套用技術 吳伯榮 吳鋒
3.1 引言
3.2 高功率電池設計
3.2.1 電池內阻與最大輸入／輸出功率的關係
3.2.2 高功率電池設計的工藝敏感性因素分析
3.2.3 電池安全性與反應選擇性、電極材料極化均勻程度的關係
3.3 磷酸鐵鋰材料的高功率輸出特性
3.4 改善儲氫合金負極的低溫輸出特性的措施
3.4.1 制約儲氫材料低溫性能的主要影響因素
3.4.2 改善儲氫合金電極低溫輸出性能的措施
3.5 電池的熱特性與管理設計
3.5.1 電池熱模型的建立
3.5.2電池熱管理系統的設計
3.6 高功率電池的發展
參考文獻
4.1 鋰硫電池的反應機理
4.1.1 鋰硫電池的多步電化學反應
4.1.2 容量衰減機理
4.2 單質硫正極材料
4.3 硫化物正極材料
4.3.1 無機硫化物
4.3.2 有機硫化物
4.4 鋰硫電池用電解質材料
4.4.1 鋰硫電池用電解質的評價指標
4.4.2 鋰硫電池用液態電解質
4.4.3 鋰硫電池用固態電解質
4.5 套用示例
4.6 結語
參考文獻
第5章 薄液層電化學儲能體系董全峰鄭明森等
5.1 套用需求
5.2 快速電極反應動力學的基本概念
5.2.1 傳統電池電極過程的主要特徵
5.2.2 傳統固體電極的反應動力學限制
5.2.3 快速電極反應的基本類型
5.3 薄液層儲能原理
5.3.1 薄液層電化學儲能體系模型
5.3.2 液相氧化還原電對
5.3.3 薄液層儲能體系相關理論分析
5.3.4 薄液層電化學儲能體系特點
5.4 套用示例
5.4.1 基於陣列多孔電極的薄液層體系
5.4.2 離子交換膜對庫侖效率的影響
5.4.3 薄液層儲能體系的循環性能
參考文獻
第6章 三維結構錫基儲鋰合金負極材料 黃令 柯福生等
6.1 錫基儲鋰合金材料的特點
6.2 三維結構錫合金的製備方法
6.2.1 膠體模板電沉積法
6.2.2 以泡沫銅為基底的電沉積法
6.2.3 以多孔銅為基底的電沉積法
6.3 三維結構錫基合金的結構與儲鋰性能
6.3.1 三維結構錫-鈷合金的結構與儲鋰性能
6.3.2 三維結構錫-銅合金的結構與儲鋰性能
6.3.3 三維結構錫-鎳合金的結構與儲鋰性能
6.4 結語
參考文獻
第7章 多電子反應氫氧化鎳電極材料高學平吳青瑞
7.1 氫氧化鎳電極的基本性質
7.1.1 氫氧化鎳電極的充放電機理
7.1.2 氫氧化鎳的結構及晶型之間的轉換關係
7.2 α-Ni（OH）2的製備及其電化學性能
7.2.1 Al取代α-Ni（OH）2的製備方法及其結構特徵
7.2.2 Al取代α-Ni（OH）2的電化學性能
7.3 α-Ni（OH）2的表面修飾與電化學性能
7.3.1 CoOOH修飾α-Ni（OH）2
7.3.2 釔氫氧化物修飾α-Ni（OH）2及其高溫性能
7.4 結語
參考文獻
第8章 高比能電池的安全性與反應控制技術 楊漢西
8.1 高比能電池的安全性問題
8.2 水溶液電池氣體的產生與消除
8.2.1 水溶液電池析氣反應的機理分析
8.2.2 降低電池內壓的一些技術方法
8.2.3 脈衝充電方法控制電池析氣反應
8.3 氧化還原電對過充保護的方法
8.3.1 氧化還原電對添加劑的作用原理
8.3.2 水溶液體系的套用示例
8.3.3 非水溶液電池的套用示例
8.4 有機電解質溶液安全性添加劑
8.4.1 可聚合單體添加劑
8.4.2 阻燃性電解液
8.4.3 高穩定性電解質鹽
8.5 溫度敏感電極方法原理
8.5.1 電池的熱反應與安全性
8.5.2 溫度敏感電極的方法原理
8.5.3 套用示例
8.6 具有自開關功能的隔膜
8.6.1 熱關閉隔膜
8.6.2 自激活電壓開關隔膜
8.7 結語
參考文獻
第9章 電池反應研究的譜學表征方法孫世剛董全峰等
9.1 電池反應表征的微觀方法
9.1.1 解析電池反應機理的複雜問題
9.1.2 電池反應研究方法的比較
9.2 電池反應的紅外光譜研究技術
9.2.1 紅外光譜簡介
9.2.2 透射紅外吸收光譜
9.2.3 反射紅外吸收光譜
9.2.4 紅外光譜在鋰離子電池研究中的套用
9.2.5 紅外發射光譜技術
9.3 電化學原位掃描探針顯微方法
9.3.1 基本原理
9.3.2 掃描隧道顯微技術
9.3.3 原子力顯微技術
9.3.4 ECSPM在電池研究中的套用示例
9.4 電池反應過程中的原位XRD研究
9.4.1 晶體結構和XRD基礎
9.4.2 多晶衍射儀法及其套用
9.4.3 Rietveld全譜擬合法
9.4.4 套用示例
9.5 結語
參考文獻
第10章 新型電池材料的模擬計算與結構設計王兆翔陳崗
10.1 材料計算與結構設計的意義
10.2 計算方法介紹
10.2.1 能帶理論與材料導電性能
10.2.2 第一性原理計算方法
10.2.3 分子動力學方法
10.2.4 第一性原理分子動力學
10.2.5 蒙特卡羅方法
10.3 典型案例
10.3.1 鋰離子在碳納米管中擴散的從頭算研究
10.3.2 以第一性原理計算為指導尋找鋰電池正極材料
10.3.3 Mg、Al摻雜對LiCoO2電子結構及性能的影響
10.3.4 LiMn2O4中鋰離子的動力學行為及摻雜對材料電子結構的影響
10.3.5 Li離子在Cu中擴散
10.4 結語
參考文獻
第11章 二次電池的綠色度評價方法夏定國
11.1 引言
11.1.1 綠色產品設計概述
11.1.2 綠色產品
11.1.3 綠色設計
11.1.4 綠色度
11.1.5 綠色產品評價方法研究現狀
11.2 綠色產品生命周期結構模型
11.2.1 生命周期評價方法的概述
11.2.2 生命周期影響評價的主要方法
11.2.3 環境影響類型
11.2.4 各種環境影響類型的當量物質參數
11.2.5 綠色產品生命周期結構模型
11.2.6 小結
11.3 二次電池體系生命周期評價分析
11.3.1 二次電池體系目標和範圍定義
11.3.2 二次電池體系生命周期中清單分析
11.3.3 二次電池體系的影響評價模型
11.3.4 改善評價
11.3.5 小結
11.4 鋰離子電池LCA案例研究
11.4.1 公共數據體系
11.4.2 研究對象和功能單位
11.4.3 目標和範圍確定
11.4.4 生命周期清單分析
11.4.5 生命周期影響分析
11.4.6 鋰離子綠色度模糊評價
11.4.7 小結
參考文獻
