3D打印銅硫酸鹽復(fù)合電極 : 制備·性能·應(yīng)用
定 價(jià):118 元
- 作者:趙彥亮 著
- 出版時(shí)間:2025/9/1
- ISBN:9787122489111
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB4
- 頁(yè)碼:219
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書以3D打印銅硫酸鹽復(fù)合電極的制備、性能和應(yīng)用為主線,基于對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)知識(shí)的概述,重點(diǎn)介紹了3D打印技術(shù)在電化學(xué)儲(chǔ)能器件制造領(lǐng)域的應(yīng)用,以新型銅硫酸鹽(KCu7S4)材料為基礎(chǔ),圍繞氧化石墨烯 (GO)和不同導(dǎo)電材料進(jìn)行復(fù)合,系統(tǒng)介紹了采用3D打印技術(shù)所構(gòu)建的各種微型超級(jí)電容器的復(fù)合電極和器件,并對(duì)不同復(fù)合電極的微觀結(jié)構(gòu)形貌、物相組成對(duì)電極潤(rùn)濕性能和電化學(xué)性能的影響進(jìn)行了闡述;從組分配比、打印層數(shù)和結(jié)構(gòu)形貌方面對(duì)復(fù)合電極或器件的電化學(xué)性能進(jìn)行了較為全面的介紹;最后對(duì)3D打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了展望。
本書緊貼3D打印技術(shù)和儲(chǔ)能器件兩個(gè)交叉學(xué)科領(lǐng)域,具有較強(qiáng)的前沿性、專業(yè)性與參考價(jià)值,可供新能源材料和3D打印領(lǐng)域的科研人員、相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員參考,也可供高等學(xué)校材料工程、智能制造及相關(guān)專業(yè)師生參閱。
趙彥亮,太原工業(yè)學(xué)院材料工程系副教授,材料工程系實(shí)驗(yàn)中心主任,研究方向?yàn)?D打印新能源材料與器件,主要從事新能源材料及器件的設(shè)計(jì)、智能制造與應(yīng)用的相關(guān)研究,具體涉及微型超級(jí)電容器、柔性電傳感器等。共發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,其中SCI收錄6篇。主持并參與山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、山西省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、山西省高校科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、橫向課題等10余項(xiàng)科研項(xiàng)目;主持橫向項(xiàng)目5項(xiàng)。授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用新型專利4項(xiàng)。
第1章 電化學(xué)儲(chǔ)能概述 001
1.1 電化學(xué)儲(chǔ)能概念 004
1.2 電化學(xué)儲(chǔ)能器件概述 004
1.2.1 電化學(xué)儲(chǔ)能器件常見分類 005
1.2.2 電化學(xué)儲(chǔ)能器件所面臨的問(wèn)題 007
1.3 電化學(xué)儲(chǔ)能器件的性能優(yōu)化 008
參考文獻(xiàn) 010
第2章 3D 打印技術(shù)在電化學(xué)儲(chǔ)能器件制造領(lǐng)域的應(yīng)用 011
2.1 3D 打印技術(shù)概述 012
2.2 3D 打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件概述 013
2.2.1 主要3D 打印技術(shù)類型 013
2.2.2 3D 打印的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn) 022
2.2.3 常見3D 打印器件結(jié)構(gòu) 024
2.3 3D 打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件的常用材料 029
2.3.1 電池常用材料 029
2.3.2 超級(jí)電容器常用材料 034
2.4 3D 打印技術(shù)應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 045
參考文獻(xiàn) 046
第3章 3D 打印KCu7S4 復(fù)合電極及其表征與性能測(cè)試 055
3.1 3D 打印KCu7S4 復(fù)合電極 056
3.1.1 原料與儀器 056
3.1.2 電極材料的制備 058
3.1.3 3D 打印銅硫酸鹽KCu7 S4 復(fù)合電極的主要步驟 062
3.2 復(fù)合電極的表征分析 065
3.2.1 X 射線衍射表征分析 065
3.2.2 拉曼光譜表征分析 065
3.2.3 X 射線光電子能譜表征分析 065
3.2.4 掃描電子顯微鏡表征分析 066
3.2.5 透射電子顯微鏡表征分析 066
3.2.6 傅里葉變換紅外光譜表征分析 066
3.2.7 紫外-可見光吸收光譜表征分析 066
3.2.8 熱重表征分析 066
3.3 油墨及復(fù)合電極性能測(cè)試 067
3.3.1 電解液與凝膠電解質(zhì)的制備方法 067
3.3.2 油墨流變性能測(cè)試 067
3.3.3 復(fù)合電極性能測(cè)試 068
參考文獻(xiàn) 070
第4章 3D 打印rGO/KCu7S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用 071
4.1 油墨組分材料形貌結(jié)構(gòu)表征 072
4.1.1 GO 形貌結(jié)構(gòu)表征 072
4.1.2 KCu7 S4 形貌結(jié)構(gòu)表征 072
4.2 GO/KCu7S4 油墨的流變性能 075
4.2.1 油墨組分的Zeta 電位 075
4.2.2 油墨配比對(duì)流變性能的影響 076
4.3 3D 打印rGO/KCu7 S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及其對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 082
4.3.1 形貌結(jié)構(gòu)表征 082
4.3.2 物相分析 086
4.3.3 結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 090
4.4 3D 打印rGO/KCu7S4 復(fù)合電極的電化學(xué)性能 091
4.4.1 循環(huán)伏安特性 092
4.4.2 充放電性能 094
4.4.3 交流阻抗特性 097
4.4.4 循環(huán)穩(wěn)定性 099
4.4.5 導(dǎo)電機(jī)理 101
4.5 微型對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能 102
4.6 rGO/KCu7S4 微型超級(jí)電容器的應(yīng)用 105
參考文獻(xiàn) 106
第5章 3D 打印Ag/rGO/KCu7S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用 109
5.1 納米Ag 顆粒結(jié)構(gòu)表征 110
5.2 Ag/GO/KCu7S4 復(fù)合油墨的流變性能 111
5.2.1 油墨組分的Zeta 電位 111
5.2.2 油墨配比對(duì)流變性能的影響 112
5.3 3D 打印Ag/rGO/KCu7 S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及其對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 115
5.3.1 形貌結(jié)構(gòu)表征 115
5.3.2 物相分析 120
5.3.3 結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 122
5.4 3D 打印Ag/rGO/KCu7S4 復(fù)合電極的電化學(xué)性能 126
5.4.1 循環(huán)伏安特性 126
5.4.2 充放電性能 129
5.4.3 交流阻抗特性 132
5.4.4 循環(huán)穩(wěn)定性 134
5.4.5 導(dǎo)電機(jī)理 134
5.5 微型對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能 136
5.6 Ag/rGO/KCu7S4 微型超級(jí)電容器的應(yīng)用 139
參考文獻(xiàn) 141
第6章 3D 打印MWCNTs/rGO/KCu7S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用 143
6.1 羧基化多壁碳納米管結(jié)構(gòu)表征 144
6.2 MWCNTs/GO/KCu7S4 油墨的流變性能 146
6.2.1 油墨組分的Zeta 電位 146
6.2.2 油墨配比對(duì)流變性能的影響 147
6.3 3D 打印MWCNTs/rGO/KCu7 S4 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及其對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 150
6.3.1 形貌結(jié)構(gòu)表征 150
6.3.2 物相分析 154
6.3.3 結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 157
6.4 3D 打印MWCNTs/rGO/KCu7 S4 復(fù)合電極的電化學(xué)性能 159
6.4.1 循環(huán)伏安特性 160
6.4.2 充放電性能 162
6.4.3 交流阻抗特性 166
6.4.4 循環(huán)穩(wěn)定性 167
6.4.5 導(dǎo)電機(jī)理 168
6.5 微型對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能 170
6.6 MWCNTs/rGO/KCu7S4 微型超級(jí)電容器的應(yīng)用 173
參考文獻(xiàn) 175
第7章 3D 打印rGO/CNFs@Ni(OH) 2 //rGO/KCu7 S4 非對(duì)稱混合微型超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用 177
7.1 GO/CNFs 油墨的流變性能 178
7.2 3D 打印rGO/CNFs@Ni(OH) 2 復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及其對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 181
7.2.1 形貌結(jié)構(gòu)表征 181
7.2.2 物相分析 187
7.2.3 結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)濕性能的影響 193
7.3 rGO/CNFs@Ni(OH) 2 復(fù)合電極的電化學(xué)性能 195
7.4 非對(duì)稱混合微型超級(jí)電容器的電化學(xué)性能 200
7.5 非對(duì)稱混合微型超級(jí)電容器的應(yīng)用 204
參考文獻(xiàn) 206
第8章 總結(jié)與展望 209
8.1 3D 打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件的性能與應(yīng)用總結(jié) 210
8.2 3D 打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件的優(yōu)化方向 212
8.3 3D 打印電化學(xué)儲(chǔ)能器件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 213
附錄 主要名稱術(shù)語(yǔ) 218