二次电池科学与技术

目录
丛书序
前言
第1章电池1
1.1电池基本概念1
1.1.1电池的历史2
1.1.2电池技术的发展6
1.1.3电池的未来发展趋势14
1.2电池种类19
1.2.1一次电池20
1.2.2二次电池20
1.3电池工作21
1.3.1放电21
1.3.2充电21思考题22
第2章电池的化学与物理原理23
2.1电化学23
2.1.1电化学的研究内容及研究对象23
2.1.2电池的热力学原理26
2.1.3电极电势与电池电动势29
2.1.4电极过程36
2.1.5电化学测试方法46
2.2电池结构56
2.2.1电极56
2.2.2电解质61
2.2.3隔离物64
2.2.4其他组分65
2.3电池特性66
2.3.1电压66
2.3.2电流67
2.3.3容量和比容量67
2.3.4能量和比能量69
2.3.5功率71
2.3.6放电深度71
2.3.7库仑效率72
2.3.8电池内阻72
2.3.9循环寿命72思考题73
第3章铅酸电池74
3.1概述74
3.2铅酸电池的电化学原理74
3.2.1电化学反应74
3.2.2铅-硫酸水溶液的电势-pH图77
3.3铅酸电池的基本组成80
3.3.1板栅80
3.3.2二氧化铅正极84
3.3.3铅负极88
3.4铅酸电池的制造工艺90
3.4.1板栅制造91
3.4.2铅粉制造91
3.4.3铅膏的配制92
3.4.4生极板制造93
3.4.5极板化成94
3.4.6电池装配95
3.5阀控式铅酸电池95
3.5.1VRLA电池的化学原理96
3.5.2VRLA电池的结构97
3.5.3VRLA电池的性能特征101
3.5.4VRLA电池的安全与操作106
3.5.5VRLA电池的应用与研究进展107
3.6铅炭电池107
3.6.1铅炭电池的结构和原理108
3.6.2铅炭电池的负极和碳材料110
3.6.3铅炭电池的正极活性物质111
3.6.4铅炭电池的应用领域111
3.7铅酸电池的发展方向112
3.7.1全固态铅酸电池112
3.7.2基于可溶性Pb2+的液流电池112
3.7.3新型结构设计112
思考题113
第4章镍氢电池114
4.1概述114
4.2镍氢电池的组成114
4.2.1镍正极114
4.2.2储氢合金负极122
4.2.3储氢合金的生产130
4.3镍氢电池的工作原理137
4.3.1正极工作原理139
4.3.2负极工作原理143
4.3.3镍氢电池的失效机制146
4.4镍氢电池的结构类型150
4.4.1圆柱形结构150
4.4.2方形结构152
4.4.3其他结构153
4.5前景与展望154
思考题155
第5章锂离子电池156
5.1概述156
5.2锂离子电池的工作原理158
5.3锂离子电池的工作特点159
5.4正极材料160
5.4.1层状钴酸锂161
5.4.2尖晶石锰酸锂163
5.4.3聚阴离子型材料165
5.4.4三元材料169
5.4.5富锂材料172
5.4.6其他正极材料174
5.5负极材料176
5.5.1碳基材料176
5.5.2非碳基材料181
5.6电解质185
5.6.1非水液体电解质185
5.6.2电解质锂盐189
5.6.3电解质添加剂190
5.7全固态锂离子电池192
5.7.1固态电解质193
5.7.2无机固态电解质194
5.7.3聚合物电解质196
5.7.4凝胶聚合物电解质197
5.7.5全固态锂离子电池的电极材料199
5.8隔膜材料199
5.8.1锂离子电池隔膜的制备方法200
5.8.2锂离子电池隔膜的研究现状202
5.8.3锂离子电池隔膜的发展趋势203
5.9锂离子电池的结构及生产203
5.9.1卷绕式结构204
5.9.2叠层式结构204
5.9.3电池模组205
5.9.4锂离子电池电芯组装成组206
5.10锂离子电池的研究现状及展望207
思考题208
第6章锂硫电池和锂空气电池209
6.1概述209
6.2锂硫电池209
6.2.1工作原理211
6.2.2正极213
6.2.3隔膜218
6.2.4电解质219
6.2.5负极221
6.3锂空气电池222
6.3.1工作原理223
6.3.2正极225
6.3.3电解质228
6.3.4负极230
6.3.5固态锂空气电池231
6.3.6水系锂空气电池232
6.4总结与展望233思考题234
第7章二次电池的回收利用235
7.1铅酸电池的回收利用235
7.1.1铅酸电池报废原理235
7.1.2回收技术235
7.1.3工艺现状238
7.1.4总结239
7.2镍氢电池的回收利用239
7.2.1机械回收法239
7.2.2火法冶金技术240
7.2.3湿法冶金技术241
7.2.4生物冶金技术241
7.2.5正、负极分开处理技术242
7.2.6废旧镍氢电池再生技术244
7.3锂离子电池的回收利用244
7.3.1锂离子电池回收现状245
7.3.2锂离子电池预处理245
7.3.3有价金属提取过程246
7.3.4正极回收249
7.3.5石墨负极回收253
7.3.6电解质回收254
7.3.7结论及展望255
思考题256
参考文献257