新能源系统储能原理与技术

本书主要介绍储能中人们*关注的锂离子电池、超级电容器和具有前景的电化学二次电池，包括钠离子电池、钾离子电池、非水系铝离子电池、锌离子电池以及钙离子电池。

随着可再生能源的不断发展，催生了对于储能设备的需求， 新一代储能电池、超级电容器等储能设备进入了加速发展和应用的时期，引起了科研界和商业界的广泛关注。本书首先全面地阐述了近年来*具潜力的新一代储能电池——锂离子电池，并介绍了其容量密度高、可快速充放电、自放电率低、安全性高等特点；接下来重点分析了超级电容器及其在储能系统中的应用，根据近年来超级电容器的广泛应用，介绍了超级电容器的分类、建模以及应用；*后介绍了具有前景的电化学二次电池，包括钠离子电池、钾离子电池、非水系铝离子电池、锌离子电池以及钙离子电池。本书适合作为物理类、电气信息类、新能源专业高年级本科生或者研究生的教材，也可作为从事储能系统研究的技术人员的参考书。

目录前言第1部分锂离子电池第1章 绪论1.1资源枯竭及环境污染1.2锂离子电池发展历史1.3锂离子电池工作原理第2章 负极材料2.1金属锂负极材料2.2碳基负极材料2.2.1石墨碳2.2.2石墨化中间相碳微球2.2.3软碳2.2.4硬碳2.3合金类负极材料2.3.1硅基合金2.3.2锡基合金2.4氧化物负极材料2.4.1硅基氧化物2.4.2锡基氧化物2.5钛酸锂负极材料2.5.1钛酸锂的结构和电化学性能2.5.2钛酸锂的改性2.6过渡族金属氧化物2.6.1典型的过渡族金属氧化物负极材料2.6.2储锂机制2.6.3空间电荷储能2.6.4表面层分解储能参考文献第3章 正极材料3.1锂离子正极材料发展史3.2正极材料简介3.3正极材料的发展趋势3.4层状氧化物正极材料3.4.1钴酸锂（LiCoO2)3.4.2镍酸锂(LiNiO2)3.4.3LiMnO2及Ni-Mn-Co三元体系3.5尖晶石型正极材料3.5.1尖晶石结构3.5.2改性3.5.35V尖晶石3.5.4尖晶石的制备3.6橄榄石型正极材料3.6.1磷酸铁锂3.6.2磷酸铁锂的改性3.6.3磷酸铁锂的制备3.7钒的氧化物3.7.1α-V2O53.7.2Li1+xV3O83.8富锂锰基3.8.1Li2MnO3·LiMO23.8.2合成方法参考文献第4章 电解液4.1电解质和电解液对电池性能的影响及要求4.1.1电解液对电池的影响4.1.2电解质对电池的影响4.2有机溶剂4.3电解质4.3.1无机阴离子盐4.3.2有机阴离子盐4.3.3聚合物电解质4.4液体电解液4.4.1锂二次电池典型的液体电解液4.4.2液体电解液的性质4.4.3离子液体4.4.4二次电池电解液4.5电解液的导电性4.5.1电解液的电导率4.5.2电解液电导率的影响因素4.6电解液中的添加剂及作用4.6.1改善界面特性用添加剂4.6.2改善电解液能力用添加剂4.6.3过充保护添加剂4.6.4电解液添加剂对锂离子电池性能的影响参考文献第5章 隔膜5.1锂离子电池隔膜的性能参数5.2锂离子电池隔膜的分类5.3锂离子电池隔膜的工艺参考文献第6章 电池组装与测试6.1电池组装6.1.1前段工序6.1.2中段工序6.1.3后段工序6.2电化学分析及电池性能测试6.2.1循环伏安法6.2.2恒电流充放电法6.2.3恒电流间歇滴定法和恒电位间歇滴定法6.2.4交流阻抗分析6.2.5循环寿命6.2.6倍率性能6.2.7温度特性参考文献第2部分超级电容器第1章 超级电容器的分类1.1根据电极构成的不同分类1.1.1对称电容器1.1.2非对称电容器1.2根据电解质的形式分类1.2.1固体电解质电容器1.2.2液体电解质电容器1.3根据电容器充放电的机制不同分类1.3.1双电层型超级电容器1.3.2赝电容超级电容器1.3.3混合型超级电容器参考文献第2章 超级电容器的建模2.1超级电容器模型分析2.1.1超级电容器双电层模型2.1.2传输线模型2.1.3等效电路模型2.2超级电容器脉冲放电测试2.2.1超级电容器脉冲放电实验2.2.2实验结果分析2.2.3实验影响因素探究2.3脉冲放电特性与等效电路模型2.3.1毫秒级脉冲放电特性建模与分析2.3.2影响快速脉冲输出能力的因素2.3.3微秒级脉冲放电实验与建模2.3.4模型参数辨识2.3.5模型仿真2.3.6微秒级脉冲输出特性影响因素参考文献第3章 超级电容器的应用3.1商业应用3.1.1微电网3.1.2风力发电系统3.1.3光伏发电系统3.2工业应用3.2.1矿用电动轮卡车3.2.2起重机3.3交通工具中的应用3.3.1纯电动汽车3.3.2混合动力电动汽车参考文献第3部分钠/钾/铝/锌/钙离子电池第1章 钠离子电池1.1引言1.2钠离子电池发展简介1.2.1负极材料1.2.2正极1.2.3电解质1.3钠离子全电池1.4总结参考文献第2章 钾离子电池2.1钾离子电池发展简介2.2正极材料2.2.1普鲁士蓝类正极材料2.2.2层状过渡金属氧化物类正极材料2.2.3聚阴离子类正极材料2.2.4有机化合物类正极材料2.3负极材料2.3.1嵌入型负极材料2.3.2合金类负极材料2.3.3转化类负极材料2.4电解液的发展参考文献第3章 非水系铝离子电池3.1碳基电极3.2金属硫族化合物电极3.3其他嵌入型正极材料参考文献第4章 锌离子电池4.1正极材料4.1.1锰基化合物4.1.2钒基化合物4.1.3普鲁士蓝类似物4.1.4Li+或Na+嵌入材料4.1.5镍基和钴基正极材料4.1.6有机材料4.2Zn负极4.2.1Zn负极的电化学基础及问题4.2.2Zn负极及Zn合金负极添加剂4.2.3表面改性4.2.4Zn负极的结构设计参考文献第5章 钙离子电池5.1钙基电池的发展历史5.2钙离子电池的瓶颈5.2.1不可逆的钙剥离和电镀5.2.2Ca2+的内在特性问题5.3负极材料5.3.1电镀负极5.3.2插层负极5.3.3合金负极5.3.4有机负极5.4正极材料5.4.1普鲁士蓝类似物5.4.2氧化物5.4.3硫属化合物5.4.4其他5.5电解液参考文献