可充鋅基電池原理及關鍵材料

第1章  鋅基電池概論    001
1.1  鋅基電池的發(fā)展歷史    001
1.2  鋅基電池的種類    003
1.3  鋅基電池的組成    004
1.3.1  電極    004
1.3.2  電解質    005
1.3.3  隔膜    006
1.3.4  外殼    006
1.4  鋅基電池的主要性能    007
1.4.1  電動勢    007
1.4.2  電壓    009
1.4.3  電池容量    012
1.4.4  內(nèi)阻    015
1.4.5  能量與比能量    016
1.4.6  功率與比功率    017
1.4.7  壽命    018
1.4.8  荷電狀態(tài)    018
1.4.9  貯存性能與自放電    019
參考文獻    020
第2章  可充堿性鋅-錳電池    021
2.1  概述    021
2.1.1  鋅-錳電池的發(fā)展    022
2.1.2  可充堿性鋅-錳電池現(xiàn)狀    023
2.1.3  可充堿性鋅-錳電池的結構及工作原理    024
2.2  MnO2正極    026
2.2.1  MnO2正極材料    026
2.2.2  MnO2放電機制    028
2.2.3  MnO2的可充電性    031
2.2.4  MnO2正極的改進    032
2.3  鋅負極    036
2.3.1  鋅負極材料    036
2.3.2  鋅負極上的電極反應    037
2.3.3  鋅負極存在的問題    038
2.3.4  鋅負極性能的改進    043
2.4  電解液    047
2.4.1  電解液的組成    047
2.4.2  電解液性能優(yōu)化    048
2.5  隔膜    051
2.6  RAM電池的種類及制造工藝    053
2.6.1  RAM電池的種類及性能    053
2.6.2  RAM電池的制造工藝    055
參考文獻    057
第3章  可充鋅-鎳電池    060
3.1  概述    060
3.1.1  鋅-鎳電池的發(fā)展概況    060
3.1.2  鋅-鎳電池的工作原理    062
3.2  氫氧化鎳正極    063
3.2.1  氫氧化鎳材料的結構    063
3.2.2  氫氧化鎳的氧化還原反應機理    065
3.2.3  氫氧化鎳氧化還原過程及晶型轉換    068
3.2.4  氫氧化鎳電極結構    069
3.3  鎳基電極的電化學性能改進    072
3.3.1  組成設計    072
3.3.2  形貌設計    079
3.3.3  結構設計    080
3.3.4  其它鎳基正極材料    084
3.4  鋅負極    090
3.4.1  鋅負極材料及電極反應    090
3.4.2  鋅負極存在的問題    090
3.4.3  鋅負極的改進    091
3.5  電解液    105
3.5.1  電解液的組成    105
3.5.2  電解液性能優(yōu)化    106
3.5.3  堿性固體聚合物電解質    109
3.6  隔膜    112
參考文獻    114
第4章  可充鋅-空氣電池    118
4.1  鋅-空氣電池概述    118
4.1.1  鋅-空氣電池發(fā)展歷史    119
4.1.2  鋅-空氣電池的結構與工作原理    121
4.1.3  鋅-空氣電池的特點    123
4.1.4  鋅-空氣電池的種類    124
4.1.5  鋅-空氣電池的配置    125
4.2  雙功能空氣電極    128
4.2.1  空氣電極的結構    128
4.2.2  空氣電極上的氧電反應機理    131
4.3  空氣電極的催化劑及改進    135
4.3.1  貴金屬基催化劑    136
4.3.2  過渡金屬氧化物催化劑    138
4.3.3  其它過渡金屬化合物    145
4.3.4  碳基無金屬催化劑    146
4.3.5  碳-過渡金屬復合材料    152
4.4  鋅負極    163
4.4.1  鋅負極材料    163
4.4.2  鋅負極存在的問題    163
4.4.3  鋅負極的改進    164
4.5  電解液    169
4.5.1  水溶液電解質    170
4.5.2  非水溶液電解質    174
4.6  隔膜    178
4.6.1  多孔膜    179
4.6.2  離子交換膜    182
4.6.3  Zn枝晶生長抑制膜    183
參考文獻    184
第5章  水系鋅離子電池    189
5.1  概述    189
5.1.1  水系鋅離子電池的發(fā)展概況    189
5.1.2  水系鋅離子電池的特點與挑戰(zhàn)    190
5.2  水系鋅離子電池的儲能機理    192
5.2.1  Zn2 的嵌入/脫出機制    192
5.2.2  Zn2 /H （或H2O）共嵌入/脫出機制    194
5.2.3  化學轉化反應機制    195
5.2.4  溶解/沉積機制    196
5.2.5  有機配位反應機制    197
5.3  水系鋅離子電池的正極材料    198
5.3.1  錳基化合物正極材料    198
5.3.2  釩基化合物正極材料    209
5.3.3  普魯士藍類似物正極材料    223
5.3.4  有機化合物正極材料    227
5.3.5  層狀過渡金屬硫化物正極材料    232
5.3.6  代表性正極材料總結    235
5.4  鋅負極    236
5.4.1  鋅沉積/溶解的熱力學與動力學機理    236
5.4.2  鋅陽極的優(yōu)化設計    238
5.5  電解液    246
5.5.1  AZIBs電解液的種類    247
5.5.2  AZIBs電解液的優(yōu)化策略    248
5.6  隔膜    255
參考文獻    257