新型储能技术及其应用

本书结合储能领域的发展概况，系统地介绍了储能技术的分类，化学电源基础，储能材料的制备及检测技术，锂离子电池、钠离子电池及超级电容器等方面的知识。全书共9章，主要包括新能源概述、化学电源、储能材料制备技术与检测技术、锂离子电池及其生产工艺、钠离子电池、超级电容器以及储能技术的应用案例。

前言
第1章 新能源概述 1
1.1 能源现状 1
1.1.1 世界能源的分布与需求情况 1
1.1.2 世界面临的环境问题情况 3
1.2 新能源的开发利用 3
1.2.1 核能的开发利用 4
1.2.2 风能的开发利用 6
1.2.3 海洋能的开发利用 6
1.2.4 地热能的开发利用 7
1.2.5 太阳能的开发利用 8
1.3 储能技术的概况与发展 10
1.3.1 储能技术的概况 10
1.3.2 储能技术的发展 14
习题 15
参考文献 16
第2章 化学电源 18
2.1 化学电源的发展史 18
2.2 化学电源的概况 19
2.2.1 化学电源的组成 19
2.2.2 化学电源的分类 21
2.2.3 化学电源的种类 23
2.3 化学电源的常用参数和术语 30
2.3.1 化学电源的常用参数 30
2.3.2 化学电源的常用术语 32
2.4 化学电源的应用与发展趋势 33
习题 34
参考文献 35
第3章 储能材料制备技术 37
3.1 固相法 38
3.1.1 高温固相合成法 38
3.1.2 自蔓延高温合成法 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 水热法(溶剂热法) 48
3.2.3 溶胶-凝胶法 53
3.2.4 模板法 58
3.3 气相法 63
3.3.1 物理气相沉积法 63
3.3.2 化学气相沉积法 65
习题 71
参考文献 72
第4章 储能材料检测技术 74
4.1 X射线衍射 74
4.1.1 基本原理 74
4.1.2 应用实例 75
4.2 扫描电子显微镜 76
4.2.1 基本原理 77
4.2.2 应用实例 77
4.3 比表面仪 81
4.3.1 BET测试方法 81
4.3.2 BET分析实例 83
4.4 热分析 84
4.4.1 基本原理 85
4.4.2 应用实例 88
4.5 循环伏安法 90
4.5.1 基本原理 90
4.5.2 应用实例 91
4.6 电化学阻抗 93
4.6.1 基本原理 93
4.6.2 应用实例 94
4.7 恒电流间歇滴定技术 97
4.7.1 基本原理 97
4.7.2 应用实例 98
习题 100
参考文献 100
第5章 锂离子电池 102
5.1 锂离子电池的概述 102
5.1.1 锂离子电池的发展历史 102
5.1.2 锂离子电池的结构和特点 103
5.2 锂离子电池的基本原理 105
5.3 锂离子电池正极材料 106
5.3.1 锂离子电池对正极材料的要求 106
5.3.2 层状氧化物 107
5.3.3 尖晶石结构氧化物 110
5.3.4 橄榄石结构化合物 111
5.4 锂离子电池负极材料 113
5.4.1 锂离子电池对负极材料的要求 113
5.4.2 碳基材料 114
5.4.3 非碳基负极材料 118
5.5 锂离子电池电解质 124
5.5.1 锂离子电池电解质概述 124
5.5.2 电解质盐 125
5.5.3 有机电解质溶剂 128
5.5.4 电解质添加剂 131
习题 132
参考文献 133
第6章 锂离子电池生产工艺 135
6.1 锂离子电池设计 135
6.1.1 锂离子电池设计概述 135
6.1.2 锂离子电池设计相关因素 136
6.2 锂离子电池的制备工艺 137
6.2.1 电极制浆 138
6.2.2 涂布和碾压 140
6.2.3 分切和卷绕 144
6.2.4 电池装配 145
6.2.5 化成及老化 147
6.3 各工序控制重点 149
习题 153
参考文献 153
第7章 钠离子电池 156
7.1 钠离子电池概述 156
7.2 钠离子电池正极材料 159
7.2.1 层状过渡金属氧化物 159
7.2.2 隧道结构氧化物 162
7.2.3 聚阴离子型正极材料 164
7.2.4 普鲁士蓝类正极材料 167
7.2.5 有机类正极材料 170
7.3 钠离子电池负极材料 171
7.3.1 嵌入类材料 172
7.3.2 合金类材料 175
7.3.3 转化类材料 178
7.4 钠离子电池电解质 180
7.4.1 有机电解质 181
7.4.2 离子液体电解质 184
7.4.3 水系电解质 184
7.4.4 固体电解质 186
7.4.5 凝胶态聚合物电解质 189
7.5 钠离子电池产业化现状 190
7.6 钠离子电池发展展望 192
习题 193
参考文献 194
第8章 超级电容器 197
8.1 超级电容器概述 197
8.1.1 超级电容器的特点 198
8.1.2 超级电容单体的性能指标 200
8.2 超级电容器储能原理及分类 200
8.2.1 双电层电容原理 200
8.2.2 赝电容原理 202
8.2.3 超级电容器分类 203
8.3 超级电容器技术及电极材料 204
8.3.1 碳纳米材料 205
8.3.2 碳复合纳米材料 205
8.3.3 碳/多元化合物复合纳米材料 206
8.3.4 氧化钌 207
8.3.5 氧化铅 208
8.3.6 二氧化锰 209
8.3.7 氧化镍和氢氧化镍 209
8.4 超级电容器结构设计 210
8.4.1 电极设计及组成 210
8.4.2 电解液 215
8.4.3 隔膜 216
8.4.4 单元封装的设计 216
8.5 超级电容器生产工艺 218
8.6 超级电容器的应用 219
8.6.1 超级电容器模块指标 220
8.6.2 超级电容器应用案例 222
8.6.3 超级电容器应用注意事项 224
习题 225
参考文献 226
第9章 储能技术的应用案例 229
9.1 光热发电与储能技术联用案例 229
9.2 锂离子电池应用案例 233
9.2.1 锂离子电池在新能源汽车领域的应用 33
9.2.2 锂离子电池在大规模储能领域的应用 234
9.3 钠离子电池应用案例 235
9.4 超级电容器应用案例 237
习题 242
参考文献 243