新型儲能技術(shù)及其應(yīng)用

目錄
前言
第1章 新能源概述 1
1.1 能源現(xiàn)狀 1
1.1.1 世界能源的分布與需求情況 1
1.1.2 世界面臨的環(huán)境問題情況 3
1.2 新能源的開發(fā)利用 3
1.2.1 核能的開發(fā)利用 4
1.2.2 風能的開發(fā)利用 6
1.2.3 海洋能的開發(fā)利用 6
1.2.4 地熱能的開發(fā)利用 7
1.2.5 太陽能的開發(fā)利用 8
1.3 儲能技術(shù)的概況與發(fā)展 10
1.3.1 儲能技術(shù)的概況 10
1.3.2 儲能技術(shù)的發(fā)展 14
習題 15
參考文獻 16
第2章 化學電源 18
2.1 化學電源的發(fā)展史 18
2.2 化學電源的概況 19
2.2.1 化學電源的組成 19
2.2.2 化學電源的分類 21
2.2.3 化學電源的種類 23
2.3 化學電源的常用參數(shù)和術(shù)語 30
2.3.1 化學電源的常用參數(shù) 30
2.3.2 化學電源的常用術(shù)語 32
2.4 化學電源的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 33
習題 34
參考文獻 35
第3章 儲能材料制備技術(shù) 37
3.1 固相法 38
3.1.1 高溫固相合成法 38
3.1.2 自蔓延高溫合成法 39
3.1.3 高能球磨法 41
3.2 液相法 44
3.2.1 沉淀法 45
3.2.2 水熱法(溶劑熱法) 48
3.2.3 溶膠-凝膠法 53
3.2.4 模板法 58
3.3 氣相法 63
3.3.1 物理氣相沉積法 63
3.3.2 化學氣相沉積法 65
習題 71
參考文獻 72
第4章 儲能材料檢測技術(shù) 74
4.1 X射線衍射 74
4.1.1 基本原理 74
4.1.2 應(yīng)用實例 75
4.2 掃描電子顯微鏡 76
4.2.1 基本原理 77
4.2.2 應(yīng)用實例 77
4.3 比表面儀 81
4.3.1 BET測試方法 81
4.3.2 BET分析實例 83
4.4 熱分析 84
4.4.1 基本原理 85
4.4.2 應(yīng)用實例 88
4.5 循環(huán)伏安法 90
4.5.1 基本原理 90
4.5.2 應(yīng)用實例 91
4.6 電化學阻抗 93
4.6.1 基本原理 93
4.6.2 應(yīng)用實例 94
4.7 恒電流間歇滴定技術(shù) 97
4.7.1 基本原理 97
4.7.2 應(yīng)用實例 98
習題 100
參考文獻 100
第5章 鋰離子電池 102
5.1 鋰離子電池的概述 102
5.1.1 鋰離子電池的發(fā)展歷史 102
5.1.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和特點 103
5.2 鋰離子電池的基本原理 105
5.3 鋰離子電池正極材料 106
5.3.1 鋰離子電池對正極材料的要求 106
5.3.2 層狀氧化物 107
5.3.3 尖晶石結(jié)構(gòu)氧化物 110
5.3.4 橄欖石結(jié)構(gòu)化合物 111
5.4 鋰離子電池負極材料 113
5.4.1 鋰離子電池對負極材料的要求 113
5.4.2 碳基材料 114
5.4.3 非碳基負極材料 118
5.5 鋰離子電池電解質(zhì) 124
5.5.1 鋰離子電池電解質(zhì)概述 124
5.5.2 電解質(zhì)鹽 125
5.5.3 有機電解質(zhì)溶劑 128
5.5.4 電解質(zhì)添加劑 131
習題 132
參考文獻 133
第6章 鋰離子電池生產(chǎn)工藝 135
6.1 鋰離子電池設(shè)計 135
6.1.1 鋰離子電池設(shè)計概述 135
6.1.2 鋰離子電池設(shè)計相關(guān)因素 136
6.2 鋰離子電池的制備工藝 137
6.2.1 電極制漿 138
6.2.2 涂布和碾壓 140
6.2.3 分切和卷繞 144
6.2.4 電池裝配 145
6.2.5 化成及老化 147
6.3 各工序控制重點 149
習題 153
參考文獻 153
第7章 鈉離子電池 156
7.1 鈉離子電池概述 156
7.2 鈉離子電池正極材料 159
7.2.1 層狀過渡金屬氧化物 159
7.2.2 隧道結(jié)構(gòu)氧化物 162
7.2.3 聚陰離子型正極材料 164
7.2.4 普魯士藍類正極材料 167
7.2.5 有機類正極材料 170
7.3 鈉離子電池負極材料 171
7.3.1 嵌入類材料 172
7.3.2 合金類材料 175
7.3.3 轉(zhuǎn)化類材料 178
7.4 鈉離子電池電解質(zhì) 180
7.4.1 有機電解質(zhì) 181
7.4.2 離子液體電解質(zhì) 184
7.4.3 水系電解質(zhì) 184
7.4.4 固體電解質(zhì) 186
7.4.5 凝膠態(tài)聚合物電解質(zhì) 189
7.5 鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 190
7.6 鈉離子電池發(fā)展展望 192
習題 193
參考文獻 194
第8章 超級電容器 197
8.1 超級電容器概述 197
8.1.1 超級電容器的特點 198
8.1.2 超級電容單體的性能指標 200
8.2 超級電容器儲能原理及分類 200
8.2.1 雙電層電容原理 200
8.2.2 贗電容原理 202
8.2.3 超級電容器分類 203
8.3 超級電容器技術(shù)及電極材料 204
8.3.1 碳納米材料 205
8.3.2 碳復(fù)合納米材料 205
8.3.3 碳/多元化合物復(fù)合納米材料 206
8.3.4 氧化釕 207
8.3.5 氧化鉛 208
8.3.6 二氧化錳 209
8.3.7 氧化鎳和氫氧化鎳 209
8.4 超級電容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 210
8.4.1 電極設(shè)計及組成 210
8.4.2 電解液 215
8.4.3 隔膜 216
8.4.4 單元封裝的設(shè)計 216
8.5 超級電容器生產(chǎn)工藝 218
8.6 超級電容器的應(yīng)用 219
8.6.1 超級電容器模塊指標 220
8.6.2 超級電容器應(yīng)用案例 222
8.6.3 超級電容器應(yīng)用注意事項 224
習題 225
參考文獻 226
第9章 儲能技術(shù)的應(yīng)用案例 229
9.1 光熱發(fā)電與儲能技術(shù)聯(lián)用案例 229
9.2 鋰離子電池應(yīng)用案例 233
9.2.1 鋰離子電池在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用 33
9.2.2 鋰離子電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域的應(yīng)用 234
9.3 鈉離子電池應(yīng)用案例 235
9.4 超級電容器應(yīng)用案例 237
習題 242
參考文獻 243