钠离子电池基础与应用

第1章钠离子电池概述1
1.1钠离子电池概述1
1.1.1钠离子电池的发展简史1
1.1.2钠离子电池的组成及原理2
1.1.3钠离子电池的优缺点5
1.2钠离子电池电极材料的表征与测试方法6
1.2.1物理表征方法6
1.2.2电化学表征方法7
1.2.3电极材料活化能的计算10
1.3原位表征技术11
参考文献19

第2章碳基负极材料21
2.1石墨类碳材料21
2.2无定形碳材料30
2.2.1硬碳31
2.2.2软碳34
2.3其他类碳材料35
参考文献40

第3章钛基负极材料及转化反应机制负极材料45
3.1NaxTiOy类材料45
3.1.1Na2Ti3O745
3.1.2Na2Ti6O1350
3.2LixTiOy类材料53
3.3Ti基磷酸盐材料57
3.4其他钛基材料62
3.5转化反应型负极材料66
3.5.1反应机理66
3.5.2过渡金属金属氧化物67
3.5.3金属硫化物79
3.5.4金属硒化物83
参考文献102

第4章合金化反应机制负极材料及其他负极材料108
4.1合金化反应机制负极材料108
4.1.1P109
4.1.2Bi115
4.1.3Sn118
4.1.4Sb123
4.2其他负极材料138
4.3有机类材料148
4.3.1羰基（CO）化合物148
4.3.2亚胺（CN）150
4.3.3偶氮（NN）衍生物151
4.3.4其他有机负极材料153
参考文献157

第5章层状氧化物正极材料165
5.1P2型过渡金属氧化物168
5.2O3型氧化物181
5.3双相层状氧化物197
5.4隧道型氧化物204
参考文献210

第6章聚阴离子型正极材料216
6.1磷酸盐型化合物216
6.1.1NaFePO4216
6.1.2NASICON型材料Na3V2(PO4)3219
6.2焦磷酸盐型化合物224
6.2.1NaMP2O7(M=Fe,Ti,V)224
6.2.2Na2MP2O7(M=Fe,Co,Mn,Cu)225
6.2.3Na4M3(PO4)2P2O7(M=Fe,Co,Ni)229
6.2.4氟磷酸盐231
6.3硫酸盐型化合物236
6.3.1氟硫酸盐236
6.3.2过渡金属硫酸盐NaxMy(SO4)z(M=Fe,Mn,Co,Ni)238
6.3.3羟基硫酸盐242
6.4混合型化合物242
6.4.1碳磷酸盐Na3M(PO4)(CO3)(M=Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)242
6.4.2草酸盐245
参考文献247

第7章普鲁士蓝类正极材料250
7.1AxFe\[Fe(CN)6\]正极材料252
7.2AxMn\[Fe(CN)6\]正极材料268
7.3AxCo\[Fe(CN)6\]正极材料271
7.4AxM\[Fe(CN)6\](M=Ni,Cu,Zn)正极材料274
7.5AxNiyMnz\[Fe(CN)6\](y＋z≤1)正极材料278
参考文献283

第8章钠离子电池其他正极材料287
8.1有机化合物类正极材料287
8.2其他正极材料295
参考文献296

第9章钠离子电池电解液及电极/电解液界面298
9.1概述298
9.2有机液体电解液300
9.2.1酯类电解液301
9.2.2醚类电解液304
9.3离子液体308
9.4电解质盐314
9.5固态电解质317
9.5.1聚合物电解质317
9.5.2无机固态电解质323
9.5.3复合电解质328
9.6电极-电解质界面334
参考文献348

第10章钠离子电池其他材料355
10.1隔膜355
10.2黏结剂及导电剂366
10.3集流体370
参考文献371

第11章钠离子电池材料的理论设计及其电化学性能的预测373
11.1钠离子电池材料的热力学性质及其结构稳定性的理论研究373
11.1.1Na2MO3富钠层状氧化物的热力学性质和晶体结构稳定性的理论预测374
11.1.2钠离子的脱嵌及氧缺陷对Na2MO3材料的结构稳定性的影响376
11.1.3钠离子电池材料的力学稳定性及晶格动力学稳定性380
11.2钠离子电池材料的电化学性能的理论预测387
11.2.1钠离子电池电极材料的储钠机制及其嵌钠电位的理论预测387
11.2.2钠离子电池材料的钠离子扩散动力学的理论研究394
11.2.3钠离子电池材料的电子结构及其氧化还原机制400
11.3新型钠离子电池材料的高通量筛选与结构设计406
参考文献411