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電化學儲能設計及應用(教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃教材)

  • 作者：編者:吳川//譚國強//李雨//吳鋒|責編:陶艷玲
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122464552
  • 出版日期：2025/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：234
人民幣：RMB 49 元      售價：元
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內容大鋼
    《電化學儲能設計及應用》全面介紹了電化學儲能技術相關內容，包括基本原理、器件組成與基本性能、電化學儲能設計相關理論、設計過程等，為讀者提供了紮實的理論基礎，有助於理解電化學儲能設計的方法及其理論依據。重點討論了各類化學電源設計及其應用場景，特別是鋰離子電池、鈉離子電池、鋰-硫電池、鋰-空氣電池、鋅-空氣電池、水系離子電池、液流電池、電化學電容器的工作原理、關鍵技術和設計流程。通過選取典型的化學能源設計案例進行分析，探討了不同應用場景下的設計理念和實現方式，論述了不同儲能技術的優缺點及其可能的適用場景。此外，書中還針對當前「雙碳」目標下的能源轉型需求，詳細討論了清潔生產、綠色再生的含義，提出了不同電化學儲能技術中可行的廢舊電池資源化措施。通過理論與實踐相結合的方式，系統地介紹了先進電化學儲能技術的設計與應用，為培養新能源材料與器件領域創新型人才提供參考。
    本書是高等學校能源與儲能相關專業的教學用書，也可供相關領域的專業人才和研究人員參考。
作者介紹
編者:吳川//譚國強//李雨//吳鋒|責編:陶艷玲
目錄
第1章  電化學儲能緒論
  1.1  電化學儲能基礎
    1.1.1  電化學儲能的定義
    1.1.2  電化學儲能器件——電池
    1.1.3  經典電池儲能
    1.1.4  電極電勢與能斯特方程
  1.2  電化學儲能發展現狀
  1.3  電化學儲能設計概述
    1.3.1  電化學儲能設計含義
    1.3.2  電化學儲能設計分類
    1.3.3  電化學儲能設計作用
  思考題
  參考文獻
第2章  電化學儲能器件概述
  2.1  電化學儲能器件的組成
    2.1.1  電極
    2.1.2  電解質
    2.1.3  隔膜
    2.1.4  其他組成
  2.2  電化學儲能器件的分類
    2.2.1  一次電池
    2.2.2  二次電池
  2.3  電化學儲能器件的基本性能
    2.3.1  電動勢
    2.3.2  電壓
    2.3.3  內阻
    2.3.4  容量
    2.3.5  放電率
    2.3.6  能量
    2.3.7  功率
    2.3.8  放電曲線
    2.3.9  自放電率與壽命
  思考題
  參考文獻
  附錄  電池型號及規格
第3章  電化學儲能設計相關理論
  3.1  電化學儲能電傳導理論
    3.1.1  電傳導的導電機理
    3.1.2  電子和離子的傳導行為
  3.2  法拉第定律及其應用
    3.2.1  法拉第定律
    3.2.2  二次電池充電效率
    3.2.3  電極活性物質的利用效率
    3.2.4  法拉第定律在電化學儲能設計中的應用
  3.3  電化學儲能熱力學基礎
    3.3.1  可逆電池
    3.3.2  可逆電極
    3.3.3  電位-pH圖
  3.4  電化學儲能動力學基礎
    3.4.1  不可逆的電極過程

    3.4.2  金屬的陽極過程
  3.5  電池設計中的表界面原理
    3.5.1  表界面的含義與分類
    3.5.2  液體表面
    3.5.3  固體表面
    3.5.4  高分散體系的表面能
    3.5.5  固-液界面現象
    3.5.6  電極/溶液界面的雙電層現象
  3.6  電池成組原理
    3.6.1  電池的串聯
    3.6.2  電池的並聯
    3.6.3  電池的復聯（串並聯）
  思考題
  參考文獻
第4章  電化學儲能設計過程
  4.1  電化學儲能設計的目標和電化學儲能器件標準
    4.1.1  電化學儲能設計目標
    4.1.2  電化學儲能器件標準
  4.2  電化學儲能設計的基本程序
    4.2.1  設計理念標準化
    4.2.2  綜合分析
    4.2.3  性能設計
    4.2.4  結構設計
    4.2.5  安全性設計
  4.3  電化學儲能設計的一般步驟
    4.3.1  了解電化學儲能的性能指標及使用條件
    4.3.2  確定電化學儲能的基本參數及工藝設計
    4.3.3  確定正負極活性物質的用量
    4.3.4  確定正負極板的平均厚度
    4.3.5  確定隔膜材料及相關參數
    4.3.6  確定電解質種類及用量
    4.3.7  確定電化學儲能器件的裝配鬆緊度及單體電化學儲能器件容器尺寸
  思考題
  參考文獻
第5章  各類化學電源設計
  5.1  鋰離子電池設計
    5.1.1  鋰離子電池概述
    5.1.2  鋰離子電池性能設計
    5.1.3  鋰離子電池結構設計
    5.1.4  鋰離子電池工藝設計
    5.1.5  軟包鋰離子電池設計
    5.1.6  固態鋰離子電池
  5.2  鈉離子電池設計
    5.2.1  鈉離子電池概述
    5.2.2  鈉離子電池性能設計
    5.2.3  鈉離子電池結構設計
    5.2.4  鈉離子電池工藝設計
    5.2.5  軟包鈉離子電池設計
  5.3  鋰-硫電池設計
    5.3.1  鋰-硫電池概述

    5.3.2  鋰-硫電池設計相關因素
    5.3.3  鋰-硫電池設計關鍵技術
    5.3.4  鋰-硫電池設計基本過程
    5.3.5  軟包鋰-硫電池設計
  5.4  鋰-空氣電池設計
    5.4.1  鋰-空氣電池概述
    5.4.2  鋰-空氣電池設計相關因素
    5.4.3  鋰-空氣電池設計關鍵技術
    5.4.4  鋰-空氣電池設計基本過程
    5.4.5  鋰-空氣電池設計案例
    5.4.6  鋰-空氣電池設計案例
  5.5  鋅-空氣電池設計
    5.5.1  鋅-空氣電池概述
    5.5.2  鋅-空氣電池設計相關因素
    5.5.3  鋅-空氣電池設計關鍵技術
    5.5.4  鋅-空氣電池設計基本過程
    5.5.5  鋅-空氣電池設計
  5.6  水系離子電池設計
    5.6.1  水系離子電池概述
    5.6.2  水系離子電池關鍵材料
    5.6.3  水系離子電池設計關鍵技術
    5.6.4  水系離子電池設計相關因素
    5.6.5  水系離子電池設計基本過程
    5.6.6  水系離子電池設計案例
    5.6.7  水系離子軟包電池
  5.7  液流電池設計
    5.7.1  液流電池概述
    5.7.2  液流電池的關鍵材料
    5.7.3  液流電池設計關鍵技術
    5.7.4  液流電池設計基本過程
    5.7.5  液流電池發展現狀
    5.7.6  液流電池設計原則
  5.8  電化學電容器設計
    5.8.1  電化學電容器概述
    5.8.2  電化學電容器設計關鍵技術
    5.8.3  電化學電容器設計基本過程
    5.8.4  電化學電容器設計
  思考題
  參考文獻
第6章  各類化學電源應用場景
  6.1  傳統水系電池的應用
    6.1.1  鉛酸電池的應用
    6.1.2  鎳-鎘電池的應用
    6.1.3  鎳-氫電池的應用
  6.2  鹼金屬離子電池的應用
    6.2.1  鋰離子電池的應用
    6.2.2  鈉離子電池的應用
  6.3  金屬鋰電池的應用
    6.3.1  鋰-硫電池的應用
    6.3.2  鋰-空氣電池的應用

  6.4  新型水系電池的應用
    6.4.1  鋅-空氣電池的應用
    6.4.2  水系離子電池的應用
  6.5  液流電池的應用
    6.5.1  全釩液流電池的應用
    6.5.2  其他液流電池的應用
  6.6  超級電容器的應用
    6.6.1  超級電容器的市場和政策導向
    6.6.2  超級電容器的應用
    6.6.3  超級電容器標準及展望
  思考題
  參考文獻
第7章  「雙碳」目標下電化學儲能的綠色低碳可再生髮展
  7.1  概述
    7.1.1  「雙碳」目標
    7.1.2  「雙碳」目標下的電化學儲能
  7.2  電化學儲能的清潔生產
    7.2.1  清潔生產的含義
    7.2.2  清潔生產的實施
    7.2.3  電池行業清潔生產評價指標體系
  7.3  電化學儲能的綠色再生
    7.3.1  綠色再生的含義
    7.3.2  綠色再生的實施
    7.3.3  電池行業綠色再生評價指標體系
  7.4  廢舊電池的資源化
    7.4.1  鉛酸電池
    7.4.2  鎳-鎘電池
    7.4.3  鎳-氫電池
    7.4.4  鋰離子電池
  7.5  總結與展望
  思考題
  參考文獻

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