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金屬-二氧化碳電池原理及應用

  • 作者：李雪蓮|責編:盧萌萌
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122487650
  • 出版日期：2026/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：199
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書深入探討了金屬-二氧化碳（M-CO2）電池這一新興能源存儲技術的工作原理、性能優化及應用前景。全書共7章，第1章從宏觀角度概述其發展歷程、特點及面臨的機遇與挑戰，提供該領域的全景視角。第2章深入探討工作原理，分析二氧化碳還原和氧化反應的關鍵步驟及影響因素。第3?5章聚焦正極催化劑、電解液及負極材料等關鍵部件，介紹最新研究進展與技術難題。第6章討論產物的分析及表徵技術，重點介紹反應路徑分析方法。第7章介紹了金屬-二氧化碳電池技術的未來發展方向與挑戰，預測其在新能源、儲能及碳減排中的應用前景。
    本書不僅適合電池技術、能源存儲及綠色能源領域的科研人員、工程技術人員閱讀，也適合高等學校相關專業師生以及有志於從事新能源行業的讀者閱讀，旨在提供對金屬-二氧化碳電池工作原理的深刻洞察，探討其面臨的挑戰與未來發展潛力，為新能源體系的創新和發展提供重要的理論支持和技術指引。
作者介紹
李雪蓮|責編:盧萌萌
目錄
第1章  概述
  1.1  金屬-二氧化碳電池簡介
    1.1.1  發展歷程
    1.1.2  電池結構
    1.1.3  電池分類
  1.2  金屬-二氧化碳電池的特點及應用
    1.2.1  優缺點分析
    1.2.2  失效原因分析
    1.2.3  改進策略
    1.2.4  應用前景
  1.3  金屬-二氧化碳電池面臨的機遇與挑戰
    1.3.1  有機系鹼金屬-二氧化碳電池的關鍵問題
    1.3.2  水系金屬-二氧化碳電池的關鍵問題
  參考文獻
第2章  金屬-二氧化碳電池工作原理
  2.1  有機體系金屬-二氧化碳電池工作原理
    2.1.1  純二氧化碳氣氛下L-iCO2電池放電機制
    2.1.2  純二氧化碳氣氛下L-iCO2電池充電機制
    2.1.3  氧氣參與的L-iCO2電池充放電機制
    2.1.4  水參與的L-iCO2電池充放電機制
    2.1.5  金屬-二氧化碳電池性能研究及影響因素
  2.2  水系金屬-二氧化碳電池工作原理
    2.2.1  電極反應機制
    2.2.2  水系Zn-CO2電池充放電反應機理
    2.2.3  水系Zn-CO2電池設計原則
  參考文獻
第3章  金屬-二氧化碳電池正極催化劑材料
  3.1  正極材料設計原則與注意事項
    3.1.1  設計原則
    3.1.2  設計注意事項
  3.2  鹼金屬-二氧化碳電池正極材料
    3.2.1  碳基催化劑
    3.2.2  金屬催化劑
    3.2.3  金屬有機骨架、共價有機骨架催化劑及其衍生物
    3.2.4  單原子催化劑與新型催化劑體系
  3.3  鋅-二氧化碳電池正極材料
    3.3.1  碳基催化劑
    3.3.2  金屬基催化劑
    3.3.3  金屬-碳基複合催化劑
    3.3.4  單原子催化劑
  參考文獻
第4章  金屬-二氧化碳電池負極材料
  4.1  負極材料設計原則與注意事項
  4.2  金屬-二氧化碳電池負極工作原理
    4.2.1  有機系鹼金屬M-CO2電池負極反應機制
    4.2.2  水系Zn-CO2電池負極反應機制
  4.3  二氧化碳電池負極鋰的設計與挑戰
  4.4  負極預金屬化處理
    4.4.1  插層型負極預金屬化
    4.4.2  合晶型負極預金屬化

  4.5  負極界面修飾
    4.5.1  人造SEI層
    4.5.2  納米界面工程
    4.5.3  鋰離子流量均勻化
  參考文獻
第5章  金屬-二氧化碳電池電解質及隔膜
  5.1  有機電解液
    5.1.1  碳酸酯類電解液
    5.1.2  醚類電解液
    5.1.3  其他有機電解液
    5.1.4  離子液體電解液
  5.2  水系電解液
    5.2.1  傳統水系電解液
    5.2.2  高濃度水系電解液
  5.3  固態電解質
    5.3.1  准固態電解質（凝膠電解質）
    5.3.2  全固態電解質
    5.3.3  熔融鹽電解質
  5.4  電解液添加劑
  5.5  隔膜
    5.5.1  玻璃微纖維濾紙隔膜
    5.5.2  聚電解質複合物隔膜
    5.5.3  固態電解質隔膜
  參考文獻
第6章  金屬-二氧化碳電池表徵與失效分析
  6.1  固體產物的組分及結構分析
    6.1.1  固體產物形貌的SEM分析
    6.1.2  固體產物形貌的原位TEM分析
    6.1.3  固體產物原位Raman及SERS分析
    6.1.4  固體產物原位X射線衍射（XRD）分析
    6.1.5  固體產物原位紅外分析
    6.1.6  固體產物的原位APXPS分析
  6.2  氣體產物的組分及氣體消耗-生成速率分析
    6.2.1  原位DEMS分析
    6.2.2  氣體消耗-生成量計算
    6.2.3  氣體產物的同位素分析
  6.3  反應機制分析
    6.3.1  反應路徑的推斷與驗證
    6.3.2  反應位點催化機理研究
  6.4  金屬-二氧化碳電池失效分析
  參考文獻
第7章  金屬-二氧化碳電池技術發展展望
  7.1  金屬-二氧化碳電池系統的設計
  7.2  金屬-二氧化碳電池中CO2捕集與存儲
    7.2.1  金屬-二氧化碳電池中CO2捕集
    7.2.2  金屬-二氧化碳電池中CO2存儲
  7.3  金屬-二氧化碳電池技術發展展望
  參考文獻

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