目錄
第1章 儲能材料概述 1
1.1 儲能的概念 1
1.2 儲能的作用與分類 2
1.2.1 儲能的作用 2
1.2.2 儲能的分類 2
1.3 儲能材料的制備方法 5
習題 5
第2章 儲電材料 6
2.1 儲電技術分類 6
2.1.1 物理儲電技術 6
2.1.2 電化學儲電技術 7
2.2 鉛酸電池 7
2.2.1 鉛酸電池的結構及其工作原理 7
2.2.2 鉛酸電池正極材料及添加劑 15
2.2.3 鉛酸電池負極材料及添加劑 17
2.2.4 鉛酸電池板柵材料 20
2.2.5 鉛酸電池電解液及添加劑 24
2.2.6 鉛酸電池的失效模式 28
2.3 鋰離子電池 28
2.3.1 鋰離子電池的結構及工作原理 29
2.3.2 鋰離子電池正極材料 30
2.3.3 鋰離子電池負極材料 34
2.3.4 鋰離子電池隔膜材料 38
2.3.5 鋰離子電池電解液 39
2.4 水系電池 45
2.4.1 水系電池的發(fā)展歷史 45
2.4.2 水系電池簡介 46
2.4.3 水系電池電極材料 48
2.4.4 水系電池電解液 55
2.5 液流電池 59
2.5.1 液流電池的結構、工作原理及優(yōu)化方法 59
2.5.2 液流電池雙極板材料 63
2.5.3 液流電池電極材料 65
2.5.4 無機水系液流電池隔膜材料 66
2.5.5 無機水系液流電池電解液 68
2.6 下一代儲能電池 69
2.6.1 金屬離子電池 69
2.6.2 金屬-硫電池 70
2.6.3 金屬-CO2電池 74
2.6.4 金屬-空氣電池 77
2.6.5 雙離子電池 79
2.7 超級電容器 80
2.7.1 超級電容器的結構及工作原理 80
2.7.2 超級電容器電極材料 86
2.7.3 超級電容器電解質 93
2.7.4 超級電容器未來展望 96
習題 97
第3章 儲熱材料 98
3.1 相變儲熱 98
3.1.1 有機相變儲熱材料 100
3.1.2 無機相變儲熱材料 103
3.1.3 復合相變儲熱材料 106
3.2 熱化學儲熱 108
3.2.1 金屬氫化物儲熱體系 109
3.2.2 氧化還原儲熱體系 110
3.2.3 有機物儲熱體系 111
3.2.4 無機氫氧化物儲熱體系 111
3.2.5 氨分解儲熱體系 112
3.2.6 碳酸鹽儲熱體系 112
3.3 顯熱儲熱 113
3.3.1 液態(tài)顯熱儲熱材料 114
3.3.2 固態(tài)顯熱儲熱材料 115
3.4 應用實例 116
3.4.1 相變儲熱實例 116
3.4.2 熱化學儲熱實例 117
3.4.3 顯熱儲熱實例 118
習題 118
第4章 儲光材料 119
4.1 電子俘獲材料 119
4.1.1 電子俘獲材料的分類 120
4.1.2 常見電子俘獲材料 121
4.1.3 光激勵發(fā)光儲能材料 123
4.2 光致變色材料 128
4.2.1 光致變色材料的研究進展 128
4.2.2 常見光致變色材料 129
4.2.3 光致變色材料的光儲能應用 130
4.3 超分辨儲能技術 132
4.3.1 光學系統(tǒng)超分辨儲能技術 133
4.3.2 介質超分辨儲能技術 137
4.4 其他光儲能技術 138
4.4.1 雙光束超分辨率光儲能技術 138
4.4.2 雙光子吸收光儲能技術 139
4.4.3 藍光光儲能技術 140
4.4.4 多波長多階光儲能技術 141
4.4.5 全息光學儲能技術 142
習題 143
第5章 儲能材料表征與測試技術 144
5.1 儲能材料形貌表征 144
5.1.1 光學顯微鏡 144
5.1.2 掃描電子顯微鏡 145
5.1.3 透射電子顯微鏡 150
5.1.4 原子力顯微鏡 154
5.1.5 四種形貌表征儀器的比較 155
5.2 儲能材料物相表征 156
5.2.1 X射線衍射 156
5.2.2 電子衍射 159
5.3 儲能材料譜學表征 164
5.3.1 電子能譜 164
5.3.2 原子光譜與分子光譜 168
5.3.3 質譜與色譜 174
5.3.4 磁共振技術 175
5.4 儲能材料電子結構表征 177
5.4.1 電子能量損失譜 177
5.4.2 同步輻射 179
5.5 儲能材料性能測試 181
5.5.1 儲能材料物理性質測試 181
5.5.2 恒流充放電技術 183
5.5.3 循環(huán)伏安法測試技術 185
5.5.4 電化學阻抗譜技術 186
5.5.5 其他測試技術 189
習題 190
參考文獻 192