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二次電池作為重要的能源記憶體件，在如今社會生活中發揮著不可替代的作用，而決定電池性能的就是電池材料，尤其是電極材料。本書從電池材料的製備、表徵和性能調控三方面介紹電池材料的設計、製造與應用，重點敘述了鋰離子電池和水系二次電池所用材料的成分、結構、製備與表徵等內容。 本書適宜從事電池開發的技術人員和相關專業師生使用，也可供汽車、機械、材料等相關專業的技術人員參考。
第1章緒論1 1.1電池概述1 1.1.1鋅錳電池2 1.1.2鉛酸電池4 1.1.3鎳氫電池4 1.1.4鋰離子電池5 1.1.5水系二次電池7 1.1.6其他電池7 1.2電池及電池材料研究現狀及發展趨勢8 第2章電池材料製備方法10 2.1固相法10 2.1.1高溫固相合成法12 2.1.2自蔓延高溫合成法14 2.1.3高能球磨法17 2.2液相法19 2.2.1沉澱法20 2.2.2水熱法22 2.2.3溶劑熱法29 2.2.4溶膠凝膠法32 2.2.5微乳液法37 2.2.6微波合成法40 2.2.7範本法43 2.2.8噴霧法48 2.2.9靜電紡絲法52 2.3氣相法58 2.3.1物理氣相沉積法59 2.3.2化學氣相沉積法61 參考文獻67 第3章電池性能測試與材料表徵技術71 3.1電化學性能測試71 3.1.1充放電性能測試72 3.1.2電化學阻抗譜76 3.1.3伏安測試77 3.2顯微分析80 3.2.1光學顯微鏡80 3.2.2掃描電子顯微鏡83 3.2.3雙束顯微鏡87 3.2.4透射電子顯微鏡88 3.2.5原子力顯微鏡113 3.3X射線表徵分析118 3.3.1X射線衍射119 3.3.2X射線光電子能譜122 3.3.3近邊結構X射線吸收光譜128 3.3.4X射線成像130 3.4波譜分析134 3.4.1拉曼光譜分析134 3.4.2核磁共振分析142 3.5總結與展望146 參考文獻148 第4章鋰離子電池材料154 4.1鋰離子電池概述154 4.1.1鋰離子電池工作原理155 4.1.2鋰離子電池組成156 4.1.3鋰離子電池的優缺點158 4.1.4鋰離子電池對電極材料的要求159 4.2正極材料161 4.2.1層狀結構正極材料161 4.2.2尖晶石結構正極材料171 4.2.3聚陰離子型正極材料174 4.2.4其他類型正極材料185 4.3負極材料191 4.3.1嵌入型負極材料191 4.3.2合金型負極材料197 4.3.3轉化型負極材料209 4.3.4鋰金屬負極215 4.4電解質材料218 4.4.1有機液體電解質218 4.4.2聚合物電解質230 4.4.3凝膠電解質233 4.4.4無機固態電解質237 4.5隔膜材料241 4.5.1鋰離子電池隔膜材料的種類242 4.5.2鋰離子電池隔膜存在的問題246 4.5.3鋰離子電池隔膜的改性技術248 4.5.4鋰離子電池隔膜發展趨勢254 參考文獻255 第5章水系二次電池材料272 5.1水系二次電池發展現狀272 5.2水系鋰離子電池材料275 5.2.1水系鋰離子電池正極材料275 5.2.2水系鋰離子電池負極材料277 5.3水系鈉離子電池材料280 5.3.1水系鈉離子電池正極材料281 5.3.2水系鈉離子電池負極材料284 5.4混合水系電池正極材料287 5.5水系鋅離子電池正極材料288 5.5.1水系鋅離子電池錳基正極材料290 5.5.2水系鋅離子電池釩基正極材料309 5.6鋅基水系電池負極材料研究進展333 5.6.1鋅負極面臨的挑戰333 5.6.2鋅負極優化策略336 參考文獻348
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