储能材料:基础与应用

第1章绪论

1.1储能材料制备、表征与分析方法概述001

1.2储能材料的任务及面临的问题002

1.3储能材料发展现状002

参考文献004



第2章储能材料制备方法概述

2.1固相法005

2.1.1高温固相合成法006

2.1.2自蔓延高温合成法007

2.1.3高能球磨法008

2.2液相法010

2.2.1沉淀法011

2.2.2水热法013

2.2.3溶剂热法017

2.2.4溶胶-凝胶法019

2.2.5微乳液法022

2.2.6微波合成法023

2.2.7模板法026

2.2.8喷雾法027

2.2.9静电纺丝法029

2.3气相法031

2.3.1溅射法031

2.3.2化学气相沉积法032

2.4其他合成方法039

2.4.1超声化学合成法039

2.4.2电化学法041

2.4.3超声电化学法的原理与特点041

参考文献042



第3章储能材料表征与分析

3.1成分分析043

3.1.1化学分析043

3.1.2原子吸收光谱分析044

3.1.3电感耦合等离子体原子发射光谱分析044

3.1.4X射线光电子能谱分析046

3.1.5X射线荧光光谱分析050

3.2结构分析052

3.2.1X射线衍射分析052

3.2.2傅里叶红外光谱分析058

3.2.3拉曼光谱分析062

3.3形貌分析067

3.3.1扫描电子显微镜分析067

3.3.2透射电子显微镜分析074

3.4粒度分析087

3.5热分析088

3.5.1热分析概述088

3.5.2热重分析089

3.5.3差热分析法090

3.5.4示差扫描量热法092

3.6电化学性能测试095

3.6.1循环伏安测试095

3.6.2交流阻抗测试096

参考文献097



第4章锂离子电池材料

4.1锂离子电池概述098

4.1.1锂离子电池的工作原理099

4.1.2锂离子电池的组成099

4.1.3锂离子电池的优缺点100

4.2正极材料100

4.2.1层状结构正极材料101

4.2.2尖晶石结构正极材料108

4.2.3聚阴离子型正极材料112

4.2.4其他类型正极材料117

4.3负极材料117

4.3.1嵌入型负极材料117

4.3.2合金化负极材料121

4.3.3转换型负极材料122

4.4电解质材料123

4.4.1有机液体电解质124

4.4.2聚合物电解质127

4.4.3凝胶电解质131

4.4.4无机固体电解质131

4.5隔膜材料132

4.5.1锂离子电池隔膜材料的种类132

4.5.2锂离子电池隔膜的改性技术134

4.5.3锂离子电池隔膜发展趋势134

参考文献135



第5章钠离子电池材料

5.1钠离子电池概述138

5.1.1钠离子电池的结构138

5.1.2钠离子电池的工作原理139

5.2钠离子电池正极材料140

5.2.1层状过渡金属氧化物钠离子电池正极材料140

5.2.2聚阴离子型钠离子电池正极材料141

5.2.3铁基氟化物正极材料142

5.2.4其他钠离子电池正极材料144

5.3钠离子电池负极材料144

5.3.1碳基负极材料144

5.3.2合金负极材料145

5.3.3氧化物与硫化物负极材料146

5.3.4钛基氧化物负极材料146

参考文献147



第6章水系电池材料

6.1水系电池的发展及现状148

6.2水系锂离子电池150

6.2.1水系锂离子电池正极材料150

6.2.2水系锂离子电池负极材料151

6.3水系钠离子电池154

6.3.1水系钠离子电池正极材料154

6.3.2水系钠离子电池负极材料157

6.4水系锌离子电池158

6.4.1水系锌离子电池负极材料159

6.4.2水系锌离子电池正极材料161

6.5混合水系电池164

参考文献165



第7章全钒液流电池

7.1全钒液流电池概述166

7.1.1全钒液流电池的结构及工作原理167

7.1.2全钒液流电池的特点168

7.1.3全钒液流电池的应用169

7.2全钒液流电池的研究进展169

7.2.1全钒液流电池国内的研究进展169

7.2.2全钒液流电池国外的研究进展170

7.3电解液171

7.3.1电解液的制备172

7.3.2电解液分析方法173

7.3.3电解液优化方法173

7.4电极材料175

7.4.1金属类电极175

7.4.2碳素类电极175

7.4.3复合高分子电极178

7.5隔膜179

7.5.1含氟膜179

7.5.2非氟离子交换膜181

参考文献183