电化学储能电源设计及应用_陈明哲_9787030807588_浙江大涵文化创意股份有限公司

以新型锂离子电池、钠离子电池、钠硫电池、全钒液流电池、水系锌离子及镁离子、铝离子电池及固态电池、金属-空气电池等为载体的电化学储能电源体系，正在快速发展及迭代中，必将为储能领域带来新的机遇和挑战。随着“碳达峰、碳中和”国家级双碳战略目标的实施，电化学储能电源越来越受到人们的关注，也必将成为支撑储能行业及电动汽车等新兴产业的最核心技术之一。针对新技术新材料的快速发展，相应的电化学储能电源设计及应用教材亦面临着更新与充实。作者结合自己多年和科研探索及经验，结合西方发达国家的先进技术，编写此教科书。书中将着重介绍化学电源的原理及相关新材料学知识，以及各类最新电化学储能体系的设计及应用进展。

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第一章电化学储能电源概论 1.1 电化学的定义 1.2 电化学的基本概念及原理 1.2.1 电化学储能电源的组成 1.2.2 电化学储能电源的分类 1.2.3 电化学储能电源的工作原理 1.3 实际电极过程 1.3.1 电化学可逆过程 1.3.2 电极的极化与超电势 1.3.3 交换电流密度 1.3.4 电极电位的测试及应用 1.4 电化学储能电源的评价指标 1.4.1 电池内阻 1.4.2 开路电压及容量，比容量 1.4.3 能量密度及功率密度 1.4.4 贮存性能和自放电，电池寿命 1.4.5 化学电源一般特性的表征方法 1.5 电化学储能电源的发展与展望 1.5.1 电化学储能电源的发展简史 1.5.2 电化学储能电源的发展规律及展望第二章锂离子电池技术 2.1 概述 2.2 锂离子电池原理及主要概念 2.3 锂离子电池正极材料 2.3.1 层状氧化物正极材料 2.3.2 尖晶石氧化物正极材料 2.3.3 橄榄石结构正极材料 2.3.4 硫基正极材料 2.3.5 氧基正极材料 2.3.6 有机正极材料 2.4 锂离子电池负极材料 2.4.1 碳基负极材料 2.4.2 金属锂负极材料 2.4.3 硅及其化合物负极材料 2.4.4 合金类负极材料 2.4.5 氧化物及氮化物负极材料 2.4.6 其它类型负极材料 2.5 锂离子电池电解液及隔膜 2.5.1 电解液溶剂 2.5.2 电解液锂盐 2.5.3 新型高浓度盐电解液 2.5.4 聚合物电解质 2.5.5 电解液添加剂 2.5.6 隔膜材料 2.5.7 固态电解质 2.6 锂离子电池制造 2.6.1 锂离子电池结构及类型 2.6.2 锂离子电池制造工艺 2.6.3 锂离子电池制造关键设备 2.7 锂离子电池故障诊断与安全预警 2.7.1 锂离子电池失效与热失控原理 2.7.2 锂离子电池故障类型与诊断 2.7.3 锂离子电池早期安全预警 2.7.4 锂离子电池热管理 2.8 锂离子电池修复与回收 2.8.1 锂离子电池修复方法 2.8.2 锂离子的电池拆解与关键材料回收 2.9 锂离子电池储能技术展望第三章钠离子电池及钾离子电池 3.1 钠离子及钾离子电池概述 3.2 钠离子及钾离子电池正极材料 3.2.1 隧道及层状氧化物类 3.2.2 普鲁士蓝/白类 3.2.3 聚阴离子类 3.2.4 有机材料类 3.3 钠离子电池及钾离子负极材料 3.3.1 软碳及硬碳 3.3.2 钠金属 3.3.3 合金类 3.3.4 氧化物负极材料 3.4 新型钠离子电池及钾离子电池体系 3.4.1 新型高浓度电解液体系 3.4.2 新型水系电极材料及电解质 3.4.3 新型粘结剂及添加剂 3.4.4 新型半固态/全固/复合固态电解质 3.4.5 界面改性技术 3.5 钠离子及钾离子电池制造 3.5.1 钠离子及钾离子结构及类型 3.5.2 钠离子及钾离子电池制造工艺 3.5.3 钠离子及钾离子电池制造关键设备第四章水系电池 4.1 水系电池的发展及原理 4.2 锂/钠/钾离子水系电池 4.3 锌基水系电池 4.3.1 锰基正极 4.3.2 钒基正极 4.3.3 其它正极 4.3.4 金属锌负极 4.3.5 嵌入型及无锌负极 4.4 镁/钙/铝离子水系电池 4.5 非金属离子水系电池 4.6 水系电池的关键科学问题 4.6.1 水分解 4.6.2 金属枝晶 4.6.3 腐蚀、钝化及其他副反应 4.7 水系电池展望 4.7.1 水系电池不同体系比较 4.7.2 水系电池研究展望及其产业化进程第五章新型多价态金属离子电池 5.1 镁电池 5.1.1镁电池的概念及原理 5.1.2镁电池发展历史 5.1.3镁金属负极的优劣势 5.1.4 镁电池电解液的研究现状 5.1.5储镁正极材料及其设计策略 5.1.6展望 5.2 铝电池 5.2.1铝电池的概念及原理 5.2.2铝电池发展历史 5.2.3铝金属负极的优劣势 5.2.4 铝电池电解液的研究现状 5.2.5储铝正极材料及其设计策略 5.2.6展望 5.3钙电池 5.3.1钙电池的概念及原理 5.3.2钙电池发展历史 5.3.3钙金属负极的优劣势 5.3.4 钙电池电解液的研究现状 5.3.5储钙正极材料及其设计策略 5.3.6展望第六章液流电池 6.1 液流电池概述 6.2 液流电池技术原理和特点 6.2.1 液流电池技术原理 6.2.2 液流电池技术类型 6.3 全钒液流电池的设计 6.3.1 全钒液流电池简介 6.3.2 关键材料与技术 6.3.3 全钒液流电池储能系统设计及应用 6.4 锌基液流电池的设计 6.4.1 锌基液流电池简介 6.4.2 关键材料与技术 6.4.3 锌基液流电池储能系统设计及应用 6.5 铁铬液流电池的设计 6.5.1 铁铬液流电池简介 6.5.2 关键材料与技术 6.5.3 铁铬液流电池储能系统设计及应用 6.6 其他新型液流电池体系 6.6.1 无机多电子体系 6.6.2 有机液流电池体系第七章其他电化学储能技术 7.1 超级电容器 7.1.1 超级电容器原理 7.1.2 双电层电化学电容器原理 7.1.3 赝电容电化学电容器原理 7.1.4 混合型电化学电容器原理 7.1.5 超级电容器分类及应用前景 7.1.6 超级电容器电极材料制备和性能 7.2 钠硫电池 7.2.1 高温钠硫电池简介 7.2.2 高温钠硫电池工作原理 7.2.3 高温钠硫电池发展与应用 7.2.4 室温钠硫电池简介 7.2.5 室温钠硫电池工作原理 7.2.6 室温钠硫电池发展与应用 7.2.7 室温钠硫电池展望

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