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锂空气电池

锂空气电池

定 价:¥98.00

作 者: (日)今西诚之,(美)艾伦·C.伦兹,(英)彼得·G.布鲁斯 等
出版社: 化学工业出版社
丛编项:
标 签: 电工技术 工业技术

ISBN: 9787122291004 出版时间: 2017-08-01 包装:
开本: 页数: 266 字数:  

内容简介

  本书从反应机理、组件结构和器件设计等多方面,对锂空气电池进行了详细介绍和全面论述。每章的编著者都是本领域的前沿研究者,他们结合自身丰富的研究和工作经验,为读者提供了翔实的锂空气电池基础理论知识。全书既可视为一个整体,亦可每章单独成文,为从事锂空气电池及化学电源的科技研发工作者提供实用性参考。

作者简介

  解晶莹,研究员。长期从事锂系电池相关应用基础研究及工程化开发、产业化工作。主要研究方向:新型化学电源及相关材料和电源系统研究。

图书目录

第1章绪论001
1.1锂空气电池的能量密度001
1.2锂空气电池的发展007
1.3锂空气电池的关键问题和应用前景013
参考文献017

第2章非水电解液019
2.1引言019
2.2有机强酸酯类电解液020
2.3稳定电解液025
2.3.1醚类029
2.3.2离子液体031
2.3.3酰氨基类034
2.3.4砜类039
2.3.5二甲基亚砜类041
2.3.6锂盐电解质045
2.4电解液的稳定性047
2.5小结与展望048
参考文献049

第3章有机体系锂空气电池中的正极电化学过程053
3.1引言053
3.2基于碳阴极的锂空气电池电化学过程057
3.2.1恒流充放电过程057
3.2.2放电充电化学过程063
3.3电解液稳定性065
3.3.1DEMS稳定性065
3.3.2循环性能070
3.3.3关于电解液稳定性的理论072
3.4正极稳定性075
3.5空气中的污染物对锂空气电池的影响078
3.5.1H2O的影响078
3.5.2CO2的影响079
3.5.3选择性透氧层的前景080
3.6基础电化学082
3.6.1机理082
3.6.2动力学过电势088
3.6.3第一性原理过电势090
3.6.4电催化作用092
3.7电荷传输限制093
3.7.1Li2O2电荷传输的实验研究094
3.7.2电荷传输的理论模型096
3.7.3极化子的电荷传输098
3.7.4Li2O2电荷传输问题099
3.8小结和展望100
参考文献101

第4章锂空气电池中氧的还原/析出反应动力学过程及产物105
4.1可充电锂空气电池的能量密度、功率密度及其所面临的挑战105
4.2锂空气电池放电过程动力学及放电产物110
4.2.1碳电极上的氧还原反应动力学110
4.2.2小倍率、低过电势下放电反应产物112
4.2.3大倍率、高过电势条件下的放电产物116
4.3锂空气电池中放电态正极的表面化学118
4.3.1与Li2O2形貌相关的表面化学118
4.3.2Li2O2和碳之间的化学反应119
4.3.3Li2O2与醚类电解液的化学反应123
4.3.4固态锂空气电池的原位APXPS研究125
4.4放电产物形貌和其表面化学性质对Li2O2氧化的影响127
4.5高过电势下充电制约因素的原位TEM研究133
4.6小结和展望134
参考文献135

第5章原子理论和第一性原理:锂空气电池的计算研究139
5.1引言139
5.2Li2O2性质140
5.2.1过电势140
5.2.2电子电导率143
5.3电催化剂147
5.3.1碳147
5.3.2贵金属148
5.3.3过渡金属氧化物148
5.4电解液150
5.5小结与展望150
参考文献151

第6章基于锂保护电极的锂空气电池155
6.1引言155
6.2金属空气电池的前景与问题155
6.3锂空气电池:水系与非水系156
6.3.1非水体系锂空气电池158
6.3.2水系锂空气电池163
6.4小结与展望170
参考文献172

第7章水系锂空气电池的空气电极174
7.1引言174
7.2正极电化学反应175
7.3充/放电过程中的空气电极176
7.3.1放电反应176
7.3.2充电反应176
7.4电解液的影响178
7.4.1充电反应178
7.4.2放电反应180
7.4.3CO2的影响180
7.4.4放电产物的影响180
7.4.5水分管理181
7.5复合空气电极182
7.6小结与展望183
参考文献183

第8章水系锂空气电池的固体电解质185
8.1引言185
8.2NASICON类水中稳定锂离子固体电解质:LATP186
8.3石榴石型水溶液稳定锂离子导体固体电解质:Li7La3Zr2O12 191
8.4锂离子固体电解质薄片的制备194
8.5水系可充电锂空气电池性能197
参考文献201

第9章全固态锂空气二次电池203
9.1引言203
9.2全固态电池204
9.3电池材料204
9.3.1负极205
9.4电解质(膜)205
9.5氧气电极(正极)206
9.5.1电化学催化206
9.5.2LAGP的电催化性能207
9.6电池反应和开路电压209
9.7电池设计211
9.8密封电池的电化学性能212
9.8.1能量效率212
9.8.2循环性能212
9.8.3温度的影响213
9.8.4库伦效率(CE)215
9.9小结与展望216
参考文献216

第10章一次锂空气电池218
10.1引言218
10.2空气电极222
10.2.1不同碳材料的比表面积和孔隙比223
10.2.2微观结构226
10.2.3表面修饰(能量密度/功率密度)229
10.3电解液231
10.3.1非水系液态电解液233
10.3.2聚合物和固态电解质235
10.3.3离子液体236
10.3.4水系及混合体系电解液237
10.4设计238
10.5挑战及展望243
参考文献244

第11章锂空气电池系统概述:氧气处理的要求与技术248
11.1引言248
11.2系统的设计及目标249
11.3从活性物质到汽车系统253
11.4密封式锂空气电池中的O2储存256
11.5开放式锂空气电池中的O2分离260
11.6小结与展望262
参考文献263

索引265

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