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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-V2O5

3.7.2Li1 xV3O8

3.8富锂锰基

3.8.1Li2MnO3·LiMO2

3.8.2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

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编辑推荐

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。

前言

前言

随着人类对能源的需求量与日俱增、传统能源的几近匮乏和耗能设备的持续增加，其导致的直接后果是：一方面人们会对传统能源争夺得更为激烈，另一方面会对环境造成巨大的压力。因此急需一种解决上述问题的有效途径，从而缓解人类对于能源的大量需求，这正是可再生能源逐步成为未来社会主流能源的内在动因和推动力量。随着近年来可再生能源的不断发展，如今越来越多的国家将发展可再生能源作为能源战略的重要组成部分，在过去的10年中，制定并执行可再生能源支持政策的国家和地区数量迅速增长，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。

本书力求反映新型储能电池及超级电容器的特点和发展情况，在保证基本理论的系统性和完整性的同时，充分吸收了国内外的研究成果。本书共编写了三部分的内容，分别为锂离子电池、超级电容器，以及钠/钾/铝/锌/钙离子电池。第1部分共6章，分别介绍了锂离子电池的正负极材料、电解液、隔膜以及电池组装与测试；第2部分共3章，分别介绍了超级电容器的分类、建模以及应用；第3部分共5章，分别介绍了：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。

由于编者水平有限，加之编写时间仓促，书中难免会有不当和错漏之处，编者殷切希望使用本书的教师、同学和专业技术人员，对本书的内容、结构及疏漏、错误之处给予批评指正。

编者在此对书末所列参考文献的作者表示衷心感谢。

在本书的编写过程中，科研团队的研究生们做了大量的校对、修改工作，他们是：

闫晓然和任家慧：主要负责第1部分的总体校对与修改；

赵志强：主要负责第1部分第1章（绪论）的校对与修改；

桑贤承：主要负责第1部分第2章（负极材料）的校对与修改；

梁琦：主要负责第1部分第3章（正极材料）的校对与修改；

顾方超：主要负责第1部分第4章（电解液）的校对与修改；

张乐清：主要负责第1部分第5章（隔膜）的校对与修改；

刘恒均：主要负责第1部分第6章（电池组装与测试）的校对与修改；

张阳和高竟译：主要负责第2部分的总体修改与校对；

高竟译：主要负责第2部分第1章（超级电容器的分类）的校对与修改；

孙新伟：主要负责第2部分第2章（超级电容器的建模）的校对与修改；

马宁：主要负责第2部分第3章（超级电容器的应用）的校对与修改；

衣振晓和刘彦铄：主要负责第3部分的总体校对与修改；

张昊：主要负责第3部分第1章（钠离子电池）的校对与修改；

王怀志：主要负责第3部分第2章（钾离子电池）的校对与修改；

李玉昊：主要负责第3部分第3章（非水系铝离子电池）的校对与修改；

刘永帅：主要负责第3部分第4章（锌离子电池）的校对与修改；

李亚东：主要负责第3部分第5章（钙离子电池）的校对与修改；

李德志：主要负责对全书的校对与修改。

在此对以上人员表示感谢。

编者

书籍介绍

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。