新能源系統(tǒng)儲(chǔ)能原理與技術(shù)
定 價(jià):79 元
隨著可再生能源的不斷發(fā)展,催生了對(duì)于儲(chǔ)能設(shè)備的需求, 新一代儲(chǔ)能電池、超級(jí)電容器等儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)入了加速發(fā)展和應(yīng)用的時(shí)期,引起了科研界和商業(yè)界的廣泛關(guān)注。本書首先全面地闡述了近年來*具潛力的新一代儲(chǔ)能電池鋰離子電池,并介紹了其容量密度高、可快速充放電、自放電率低、安全性高等特點(diǎn);接下來重點(diǎn)分析了超級(jí)電容器及其在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用,根據(jù)近年來超級(jí)電容器的廣泛應(yīng)用,介紹了超級(jí)電容器的分類、建模以及應(yīng)用;*后介紹了具有前景的電化學(xué)二次電池,包括鈉離子電池、鉀離子電池、非水系鋁離子電池、鋅離子電池以及鈣離子電池。本書適合作為物理類、電氣信息類、新能源專業(yè)高年級(jí)本科生或者研究生的教材,也可作為從事儲(chǔ)能系統(tǒng)研究的技術(shù)人員的參考書。
本書主要介紹儲(chǔ)能中人們*關(guān)注的鋰離子電池、超級(jí)電容器和具有前景的電化學(xué)二次電池,包括鈉離子電池、鉀離子電池、非水系鋁離子電池、鋅離子電池以及鈣離子電池。
前言隨著人類對(duì)能源的需求量與日俱增、傳統(tǒng)能源的幾近匱乏和耗能設(shè)備的持續(xù)增加,其導(dǎo)致的直接后果是:一方面人們會(huì)對(duì)傳統(tǒng)能源爭奪得更為激烈,另一方面會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的壓力。因此急需一種解決上述問題的有效途徑,從而緩解人類對(duì)于能源的大量需求,這正是可再生能源逐步成為未來社會(huì)主流能源的內(nèi)在動(dòng)因和推動(dòng)力量。隨著近年來可再生能源的不斷發(fā)展,如今越來越多的國家將發(fā)展可再生能源作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分,在過去的10年中,制定并執(zhí)行可再生能源支持政策的國家和地區(qū)數(shù)量迅速增長,催生了對(duì)于儲(chǔ)能設(shè)備的需求, 新一代儲(chǔ)能電池、超級(jí)電容器等儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)入了加速發(fā)展和應(yīng)用的時(shí)期,引起了科研界和商業(yè)界的廣泛關(guān)注。本書力求反映新型儲(chǔ)能電池及超級(jí)電容器的特點(diǎn)和發(fā)展情況,在保證基本理論的系統(tǒng)性和完整性的同時(shí),充分吸收了國內(nèi)外的研究成果。本書共編寫了三部分的內(nèi)容,分別為鋰離子電池、超級(jí)電容器,以及鈉/鉀/鋁/鋅/鈣離子電池。第1部分共6章,分別介紹了鋰離子電池的正負(fù)極材料、電解液、隔膜以及電池組裝與測(cè)試;第2部分共3章,分別介紹了超級(jí)電容器的分類、建模以及應(yīng)用;第3部分共5章,分別介紹了:鈉離子電池、鉀離子電池、非水系鋁離子電池、鋅離子電池以及鈣離子電池。由于編者水平有限,加之編寫時(shí)間倉促,書中難免會(huì)有不當(dāng)和錯(cuò)漏之處,編者殷切希望使用本書的教師、同學(xué)和專業(yè)技術(shù)人員,對(duì)本書的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)及疏漏、錯(cuò)誤之處給予批評(píng)指正。編者在此對(duì)書末所列參考文獻(xiàn)的作者表示衷心感謝。在本書的編寫過程中,科研團(tuán)隊(duì)的研究生們做了大量的校對(duì)、修改工作,他們是:閆曉然和任家慧:主要負(fù)責(zé)第1部分的總體校對(duì)與修改;趙志強(qiáng):主要負(fù)責(zé)第1部分第1章(緒論)的校對(duì)與修改;桑賢承:主要負(fù)責(zé)第1部分第2章(負(fù)極材料)的校對(duì)與修改;梁琦:主要負(fù)責(zé)第1部分第3章(正極材料)的校對(duì)與修改;顧方超:主要負(fù)責(zé)第1部分第4章(電解液)的校對(duì)與修改;張樂清:主要負(fù)責(zé)第1部分第5章(隔膜)的校對(duì)與修改;劉恒均:主要負(fù)責(zé)第1部分第6章(電池組裝與測(cè)試)的校對(duì)與修改;張陽和高竟譯:主要負(fù)責(zé)第2部分的總體修改與校對(duì);高竟譯:主要負(fù)責(zé)第2部分第1章(超級(jí)電容器的分類)的校對(duì)與修改;孫新偉:主要負(fù)責(zé)第2部分第2章(超級(jí)電容器的建模)的校對(duì)與修改;馬寧:主要負(fù)責(zé)第2部分第3章(超級(jí)電容器的應(yīng)用)的校對(duì)與修改;衣振曉和劉彥鑠:主要負(fù)責(zé)第3部分的總體校對(duì)與修改;張昊:主要負(fù)責(zé)第3部分第1章(鈉離子電池)的校對(duì)與修改;王懷志:主要負(fù)責(zé)第3部分第2章(鉀離子電池)的校對(duì)與修改;李玉昊:主要負(fù)責(zé)第3部分第3章(非水系鋁離子電池)的校對(duì)與修改;劉永帥:主要負(fù)責(zé)第3部分第4章(鋅離子電池)的校對(duì)與修改;李亞東:主要負(fù)責(zé)第3部分第5章(鈣離子電池)的校對(duì)與修改;李德志:主要負(fù)責(zé)對(duì)全書的校對(duì)與修改。在此對(duì)以上人員表示感謝。編者
目錄前言第1部分鋰離子電池第1章 緒論1.1資源枯竭及環(huán)境污染1.2鋰離子電池發(fā)展歷史1.3鋰離子電池工作原理第2章 負(fù)極材料2.1金屬鋰負(fù)極材料2.2碳基負(fù)極材料2.2.1石墨碳2.2.2石墨化中間相碳微球2.2.3軟碳2.2.4硬碳2.3合金類負(fù)極材料2.3.1硅基合金2.3.2錫基合金2.4氧化物負(fù)極材料2.4.1硅基氧化物2.4.2錫基氧化物2.5鈦酸鋰負(fù)極材料2.5.1鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能2.5.2鈦酸鋰的改性2.6過渡族金屬氧化物2.6.1典型的過渡族金屬氧化物負(fù)極材料2.6.2儲(chǔ)鋰機(jī)制2.6.3空間電荷儲(chǔ)能2.6.4表面層分解儲(chǔ)能參考文獻(xiàn)第3章 正極材料3.1鋰離子正極材料發(fā)展史3.2正極材料簡介3.3正極材料的發(fā)展趨勢(shì)3.4層狀氧化物正極材料3.4.1鈷酸鋰(LiCoO2)3.4.2鎳酸鋰(LiNiO2)3.4.3LiMnO2及Ni-Mn-Co三元體系3.5尖晶石型正極材料3.5.1尖晶石結(jié)構(gòu)3.5.2改性3.5.35V尖晶石3.5.4尖晶石的制備3.6橄欖石型正極材料3.6.1磷酸鐵鋰3.6.2磷酸鐵鋰的改性3.6.3磷酸鐵鋰的制備3.7釩的氧化物3.7.1-V2O53.7.2Li1 xV3O83.8富鋰錳基3.8.1Li2MnO3·LiMO23.8.2合成方法參考文獻(xiàn)第4章 電解液4.1電解質(zhì)和電解液對(duì)電池性能的影響及要求4.1.1電解液對(duì)電池的影響4.1.2電解質(zhì)對(duì)電池的影響4.2有機(jī)溶劑4.3電解質(zhì)4.3.1無機(jī)陰離子鹽4.3.2有機(jī)陰離子鹽4.3.3聚合物電解質(zhì)4.4液體電解液4.4.1鋰二次電池典型的液體電解液4.4.2液體電解液的性質(zhì)4.4.3離子液體4.4.4二次電池電解液4.5電解液的導(dǎo)電性4.5.1電解液的電導(dǎo)率4.5.2電解液電導(dǎo)率的影響因素4.6電解液中的添加劑及作用4.6.1改善界面特性用添加劑4.6.2改善電解液能力用添加劑4.6.3過充保護(hù)添加劑4.6.4電解液添加劑對(duì)鋰離子電池性能的影響參考文獻(xiàn)第5章 隔膜5.1鋰離子電池隔膜的性能參數(shù)5.2鋰離子電池隔膜的分類5.3鋰離子電池隔膜的工藝參考文獻(xiàn)第6章 電池組裝與測(cè)試6.1電池組裝6.1.1前段工序6.1.2中段工序6.1.3后段工序6.2電化學(xué)分析及電池性能測(cè)試6.2.1循環(huán)伏安法6.2.2恒電流充放電法6.2.3恒電流間歇滴定法和恒電位間歇滴定法6.2.4交流阻抗分析6.2.5循環(huán)壽命6.2.6倍率性能6.2.7溫度特性參考文獻(xiàn)第2部分超級(jí)電容器第1章 超級(jí)電容器的分類1.1根據(jù)電極構(gòu)成的不同分類1.1.1對(duì)稱電容器1.1.2非對(duì)稱電容器1.2根據(jù)電解質(zhì)的形式分類1.2.1固體電解質(zhì)電容器1.2.2液體電解質(zhì)電容器1.3根據(jù)電容器充放電的機(jī)制不同分類1.3.1雙電層型超級(jí)電容器1.3.2贗電容超級(jí)電容器1.3.3混合型超級(jí)電容器參考文獻(xiàn)第2章 超級(jí)電容器的建模2.1超級(jí)電容器模型分析2.1.1超級(jí)電容器雙電層模型2.1.2傳輸線模型2.1.3等效電路模型2.2超級(jí)電容器脈沖放電測(cè)試2.2.1超級(jí)電容器脈沖放電實(shí)驗(yàn)2.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.2.3實(shí)驗(yàn)影響因素探究2.3脈沖放電特性與等效電路模型2.3.1毫秒級(jí)脈沖放電特性建模與分析2.3.2影響快速脈沖輸出能力的因素2.3.3微秒級(jí)脈沖放電實(shí)驗(yàn)與建模2.3.4模型參數(shù)辨識(shí)2.3.5模型仿真2.3.6微秒級(jí)脈沖輸出特性影響因素參考文獻(xiàn)第3章 超級(jí)電容器的應(yīng)用3.1商業(yè)應(yīng)用3.1.1微電網(wǎng)3.1.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)3.1.3光伏發(fā)電系統(tǒng)3.2工業(yè)應(yīng)用3.2.1礦用電動(dòng)輪卡車3.2.2起重機(jī)3.3交通工具中的應(yīng)用3.3.1純電動(dòng)汽車3.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車參考文獻(xiàn)第3部分鈉/鉀/鋁/鋅/鈣離子電池第1章 鈉離子電池1.1引言1.2鈉離子電池發(fā)展簡介1.2.1負(fù)極材料1.2.2正極1.2.3電解質(zhì)1.3鈉離子全電池1.4總結(jié)參考文獻(xiàn)第2章 鉀離子電池2.1鉀離子電池發(fā)展簡介2.2正極材料2.2.1普魯士藍(lán)類正極材料2.2.2層狀過渡金屬氧化物類正極材料2.2.3聚陰離子類正極材料2.2.4有機(jī)化合物類正極材料2.3負(fù)極材料2.3.1嵌入型負(fù)極材料2.3.2合金類負(fù)極材料2.3.3轉(zhuǎn)化類負(fù)極材料2.4電解液的發(fā)展參考文獻(xiàn)第3章 非水系鋁離子電池3.1碳基電極3.2金屬硫族化合物電極3.3其他嵌入型正極材料參考文獻(xiàn)第4章 鋅離子電池4.1正極材料4.1.1錳基化合物4.1.2釩基化合物4.1.3普魯士藍(lán)類似物4.1.4Li 或Na 嵌入材料4.1.5鎳基和鈷基正極材料4.1.6有機(jī)材料4.2Zn負(fù)極4.2.1Zn負(fù)極的電化學(xué)基礎(chǔ)及問題4.2.2Zn負(fù)極及Zn合金負(fù)極添加劑4.2.3表面改性4.2.4Zn負(fù)極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)第5章 鈣離子電池5.1鈣基電池的發(fā)展歷史5.2鈣離子電池的瓶頸5.2.1不可逆的鈣剝離和電鍍5.2.2Ca2 的內(nèi)在特性問題5.3負(fù)極材料5.3.1電鍍負(fù)極5.3.2插層負(fù)極5.3.3合金負(fù)極5.3.4有機(jī)負(fù)極5.4正極材料5.4.1普魯士藍(lán)類似物5.4.2氧化物5.4.3硫?qū)倩衔?br />5.4.4其他5.5電解液參考文獻(xiàn)