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內(nèi)容簡介

　　對(duì)于堿金屬離子電池體系來說，電極材料的性能是決定電池性能優(yōu)劣的關(guān)鍵因素之一。本書聚焦儲(chǔ)能負(fù)極材料的發(fā)展前沿，圍繞碳基材料、合金材料、過渡金屬氧化物等電極材料，詳細(xì)介紹了堿金屬離子電池負(fù)極材料的設(shè)計(jì)、制備與性能，提出了模板法制備多種電極材料的工藝過程，并對(duì)電極性能進(jìn)行了分析和表征，同時(shí)對(duì)過渡金屬氧化物的氧空位調(diào)控方法進(jìn)行了原創(chuàng)性的探討，對(duì)相應(yīng)的電極性能進(jìn)行了測試與表征。本書結(jié)合作者多年的科研成果，技術(shù)先進(jìn)，實(shí)例豐富，數(shù)據(jù)翔實(shí)，為電池設(shè)計(jì)人員提供了指導(dǎo)。

作者簡介

　　王志遠(yuǎn)，博士，東北大學(xué)秦皇島分校教授，博士生導(dǎo)師。目前主要從事電化學(xué)儲(chǔ)能材料與器件研究工作。近年來承擔(dān)國家自然基金面上項(xiàng)目、青年項(xiàng)目、河北省自然基金項(xiàng)目、河北省教育廳項(xiàng)目及秦皇島市科技支撐項(xiàng)目多項(xiàng)研究課題，發(fā)表SCI論文40余篇，獲授權(quán)專利多項(xiàng)。相關(guān)研究成果獲得2018年中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)和2019年河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第三）。

圖書目錄

第一章堿金屬離子二次電池概述1
1．1鋰離子電池2
1．1．1鋰離子電池發(fā)展歷程2
1．1．2鋰離子電池的構(gòu)造及工作原理2
1．2鈉離子電池4
1．2．1鈉離子電池發(fā)展歷程4
1．2．2鈉離子電池工作原理5
1．3鉀離子電池6
1．3．1鉀離子電池發(fā)展歷程6
1．3．2鉀離子電池工作原理7
1．4負(fù)極材料7
1．4．1嵌入/脫出型負(fù)極材料8
1．4．2合金型負(fù)極材料11
1．4．3轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料13
1．4．4復(fù)合型負(fù)極材料14
1．4．5有機(jī)類負(fù)極材料14
第二章堿金屬二次離子電池電極材料的表征方法15
2．1物理性能表征15
2．1．1場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）15
2．1．2透射電子顯微鏡（TEM）15
2．1．3拉曼光譜（Raman spectra）16
2．1．4X射線光電子能譜（XPS）16
2．1．5X射線衍射（XRD）16
2．1．6熱重分析（TGA）17
2．1．7比表面積及孔徑分析17
2．1．8傅里葉變換紅外光譜分析17
2．2電池的組裝及其電化學(xué)性能測試17
2．2．1極片的制備17
2．2．2扣式電池組裝17
2．2．3電化學(xué)性能測試18
第三章可溶鹽模板可控制備異質(zhì)原子摻雜多孔碳負(fù)極材料19
3．1氮摻雜的多孔碳儲(chǔ)鈉性能研究19
3．1．1材料的制備20
3．1．2結(jié)構(gòu)與形貌表征20
3．1．3電化學(xué)儲(chǔ)鈉性能25
3．2氮摻雜的多孔碳儲(chǔ)鉀性能研究29
3．2．1氮摻雜石墨烯第一性原理研究29
3．2．2材料的制備34
3．2．3結(jié)構(gòu)與形貌表征35
3．2．4電化學(xué)儲(chǔ)鉀性能38
3．3硫摻雜的多孔碳儲(chǔ)鉀性能研究44
3．3．1硫摻雜石墨烯第一性原理計(jì)算44
3．3．2材料的制備47
3．3．3結(jié)構(gòu)與形貌表征47
3．3．4電化學(xué)儲(chǔ)鉀性能51
3．4硼摻雜的多孔碳儲(chǔ)鋰、儲(chǔ)鈉性能研究59
3．4．1材料的制備59
3．4．2結(jié)構(gòu)與形貌表征60
3．4．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰、儲(chǔ)鈉性能62
小結(jié)70
第四章可溶鹽模板輔助構(gòu)筑多孔碳/錫基復(fù)合負(fù)極材料71
4．1Ni3Sn2/C和Ni3Sn4/C復(fù)合材料儲(chǔ)鋰性能研究73
4．1．1材料的制備73
4．1．2結(jié)構(gòu)與形貌表征74
4．1．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能80
4．2CoSn@SnOx/CoOx@C復(fù)合材料儲(chǔ)鋰性能研究84
4．2．1材料的制備84
4．2．2結(jié)構(gòu)與形貌表征85
4．2．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能90
4．3Cu6Sn5@C復(fù)合材料儲(chǔ)鋰性能研究95
4．3．1材料的制備95
4．3．2結(jié)構(gòu)與形貌表征95
4．3．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能99
4．4SnO2@C復(fù)合材料儲(chǔ)鉀性能研究101
4．4．1材料的制備102
4．4．2結(jié)構(gòu)與形貌表征102
4．4．3電化學(xué)儲(chǔ)鉀性能106
小結(jié)111
第五章可溶鹽模板輔助構(gòu)筑多孔碳/銻基負(fù)極材料112
5．1SnSb@SnOx/SbOx@C復(fù)合材料儲(chǔ)鋰、儲(chǔ)鈉性能研究113
5．1．1材料的制備114
5．1．2結(jié)構(gòu)與形貌表征115
5．1．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰、儲(chǔ)鈉性能118
5．2SnSb@NC在醚基和酯基電解液中儲(chǔ)鉀性能研究126
5．2．1材料的制備126
5．2．2結(jié)構(gòu)與形貌表征127
5．2．3電化學(xué)儲(chǔ)鉀性能132
5．3FeSb@NC復(fù)合材料儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能研究142
5．3．1材料的制備143
5．3．2結(jié)構(gòu)與形貌表征143
5．3．3電化學(xué)儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能148
5．4低結(jié)晶度Sb@Sb2O3@C異質(zhì)結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)鉀性能研究157
5．4．1材料的制備158
5．4．2結(jié)構(gòu)與形貌表征158
5．4．3電化學(xué)儲(chǔ)鉀性能164
5．5BiSb@Bi2O3/SbOx@C復(fù)合材料儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能研究171
5．5．1材料的制備171
5．5．2結(jié)構(gòu)與形貌表征171
5．5．3電化學(xué)儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能177
5．6Cu2Sb@3DPC復(fù)合材料儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能研究185
5．6．1材料的制備185
5．6．2結(jié)構(gòu)與形貌表征186
5．6．3電化學(xué)儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能188
5．7CoSb@3DPCs復(fù)合材料儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能研究192
5．7．1材料的制備192
5．7．2結(jié)構(gòu)與形貌表征192
5．7．3電化學(xué)儲(chǔ)鈉、儲(chǔ)鉀性能195
小結(jié)199
第六章富缺陷二氧化鈦/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料200
6．1TiO2前驅(qū)體NH4TiOF3的氣相改性研究200
6．1．1材料的制備201
6．1．2結(jié)構(gòu)及形貌分析201
6．1．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能206
6．2TiO2/石墨烯氣相處理改性的研究212
6．2．1材料的制備213
6．2．2氬氣氣相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及形貌分析213
6．2．3氬氣氣相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能分析218
6．2．4氬氫混合氣體氣相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及形貌分析221
6．2．5氬氫混合氣體氣相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能分析226
6．3TiO2/石墨烯液相處理改性的研究228
6．3．1材料的制備228
6．3．2液相改性TiO2材料的結(jié)構(gòu)及形貌分析229
6．3．3液相改性TiO2的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能232
6．3．4液相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及形貌分析233
6．3．5液相改性TiO2與氧化石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能241
小結(jié)243
第七章納米四氧化三鈷負(fù)極材料缺陷結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究245
7．1激光輻照改性246
7．1．1材料的制備246
7．1．2材料結(jié)構(gòu)及形貌分析247
7．1．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能251
7．2氣相處理改性255
7．2．1材料的制備255
7．2．2材料結(jié)構(gòu)及形貌分析255
7．2．3電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能259
7．2．4電化學(xué)儲(chǔ)鈉性能262
7．2．5表面改性和化學(xué)缺陷定量的分析263
7．3液相處理改性271
7．3．1立方體Co3O4的NaBH4液相改性研究271
7．3．2Co3O4納米片的N2H4液相改性研究279
7．4不同形貌Co3O4改性處理的研究288
7．4．1材料的制備288
7．4．2激光輻照改性289
7．4．3氣相處理改性291
7．4．4液相處理改性295
小結(jié)297
參考文獻(xiàn)299