綠色二次電池︰新體系與研究方法

序
前言
第1章 概論
1.1 國家需求與研究背景
1.2 面臨問題與研究目標
1.3 發展機遇與產業格局
1.4 研究概況與技術挑戰
1.4.1 多電子反應體系
1.4.2 快速電極反應過程與相關材料
1.4.3 可控電池反應
1.5 結語
第2章 高比能二次電池分析
2.1 引言
2.2 實現高比能量的理論分析
2.2.1 高比能電池的理論原理
2.2.2 影響電池比能量的因素
2.3 高比能二次電池發展現狀
2.3.1 二次電池體系開發現狀
2.3.2 典型高比能二次電池體系的技術現狀
2.3.3 現有高比能二次電池體系的技術局限
2.4 現有高比能二次電池體系的發展潛力
2.5 提升二次電池能量密度的可能途徑
參考文獻
第3章 高功率電池設計與應用技術
3.1 引言
3.2 高功率電池設計
3.2.1 電池內阻與最大輸入/輸出功率的關系
3.2.2 高功率電池設計的工藝敏感性因素分析
3.2.3 電池安全性與反應選擇性、電極材料極化均勻程度的關系
3.3 磷酸鐵鋰材料的高功率輸出特性
3.4 改善儲氫合金負極的低溫輸出特性的措施
3.4.1 制約儲氫材料低溫性能的主要影響因素
3.4.2 改善儲氫合金電極低溫輸出性能的措施
3.5 電池的熱特性與管理設計
3.5.1 電池熱模型的建立
3.5.2 電池熱管理系統的設計
3.6 高功率電池的發展
參考文獻
第4章 室溫鋰硫二次電池
4.1 鋰硫電池的反應機理
4.1.1 鋰硫電池的多步電化學反應
4.1.2 容量衰減機理
4.2 單質硫正極材料
4.3 硫化物正極材料
4.3.1 無機硫化物
4.3.2 有機硫化物
4.4 鋰硫電池用電解質材料
4.4.1 鋰硫電池用電解質的評價指標
4.4.2 鋰硫電池用液態電解質
4.4.3 鋰硫電池用固態電解質
4.5 應用示例
4.6 結語
參考文獻
第5章 薄液層電化學儲能體系
5.1 應用需求
5.2 快速電極反應動力學的基本概念
5.2.1 傳統電池電極過程的主要特征
5.2.2 傳統固體電極的反應動力學限制
5.2.3 快速電極反應的基本類型
5.3 薄液層儲能原理
5.3.1 薄液層電化學儲能體系模型
5.3.2 液相氧化還原電對
5.3.3 薄液層儲能體系相關理論分析
5.3.4 薄液層電化學儲能體系特點
5.4 應用示例
5.4.1 基于陣列多孔電極的薄液層體系
5.4.2 離子交換膜對庫侖效率的影響
5.4.3 薄液層儲能體系的循環性能
參考文獻
第6章 三維結構錫基儲鋰合金負極材料
第7章 多電子反應氫氧化鎳電極材料
第8章 高比能電池的安全性與反應控制技術
第9章 電池反應研究的譜學表征方法
第10章 新型電池材料的模擬計算與結構設計
第11章 二次電池的綠色度評價方法
參考文獻

發展清潔和可再生能源是我國社會經濟發展的重大戰略，已被列為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2010年）》中重點和優先發展的方向。在新能源領域的各個層次，綠色二次電池作為一種高效的能量轉換與儲存方式，成為未來一系列重大高技術發展的重要技術關鍵。

對于二次電池而言，目前的技術水平，特別是在能量密度、功率密度、安全性等方面，還難以滿足新能源技術飛速發展的需要，在有些方面已嚴重制約了若干重大應用技術的發展。要實現二次電池在技術上的跨越式進步，理論上必須有新的發展，應用上必須有新構思以及新材料和新技術的支持。

《綠色二次電池:新體系與研究方法》一書總結了國內外特別是該（973）綠色二次電池研究團隊近年來有關高比能二次電池基礎研究方面的新認識，提出利用多電子反應實現高比能二次電池新體系和利用快速電極反應等實現電池高功率的若干新構思，對于解決電池安全性問題的技術原理進行了新的闡述。此外，該書對于近年來電池領域出現的先進研究方法，如電池反應的譜學表征方法、電池材料的模擬計算與結構設計、二次電池的綠色度評價方法等，進行了較為詳細的介紹和論述。該書的出版有利于開拓化學電源領域研究人員的視野，也是對近年來我國綠色二次電池與相關材料基礎研究創新成果的一個歸集，這無疑會對我國綠色二次電池的發展起到積極的促進作用。