鈉離子電池原理及關(guān)鍵材料

目錄Contents
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 鈉離子電池的淵源 1
1.2 鈉離子電池的特點(diǎn) 2
1.3 鈉離子電池的發(fā)展史 3
參考文獻(xiàn) 4
第2章 鈉離子電池正極材料 6
2.1 層狀過渡金屬氧化物 6
2.1.1 O3型層狀過渡金屬氧化物 6
2.1.2 P2型層狀過渡金屬氧化物 9
2.1.3 三維層狀過渡金屬氧化物 11
2.1.4 層狀過渡金屬氧化物優(yōu)化與改性策略 13
2.2 聚陰離子型材料 19
2.2.1 聚陰離子電極材料結(jié)構(gòu)通性 19
2.2.2 橄欖石和磷鐵鈉礦相磷酸鹽材料NaMPO4(M＝Fe、Mn) 19
2.2.3 NASICON型電極材料 23
2.2.4 其他聚陰離子電極材料 32
2.3 普魯士藍(lán)及其衍生物 46
2.3.1 普魯士藍(lán)及其衍生物結(jié)構(gòu)和工作原理 46
2.3.2 單金屬中心普魯士藍(lán)化合物 48
2.3.3 多金屬中心普魯士藍(lán)化合物 55
2.3.4 水系鈉離子電池中普魯士藍(lán)化合物的應(yīng)用 56
2.3.5 普魯士藍(lán)類材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、缺陷及挑戰(zhàn) 59
2.4 非金屬/金屬氟化物正極 61
2.4.1 氟化鐵 62
2.4.2 氟化碳 68
參考文獻(xiàn) 72
第3章 鈉離子電池負(fù)極材料 89
3.1 碳材料 89
3.1.1 硬碳及其儲(chǔ)鈉機(jī)理 90
3.1.2 硬碳材料 94
3.1.3 軟碳材料 98
3.2 第五主族化合物 99
3.2.1 紅磷 101
3.2.2 黑磷 106
3.2.3 金屬磷化物 107
3.3 第六主族化合物 116
3.3.1 金屬氧化物 116
3.3.2 金屬硫化物 124
3.3.3 金屬硒化物 138
3.4 金屬負(fù)極 154
3.4.1 Sn 156
3.4.2 Sb 161
3.4.3 Ge 168
3.4.4 多元金屬合金負(fù)極 170
參考文獻(xiàn) 173
第4章 有機(jī)電極材料 197
4.1 小分子有機(jī)電極材料 197
4.1.1 羰基衍生物有機(jī)電極材料 197
4.1.2 席夫堿（Schiff-base）有機(jī)電極材料 201
4.1.3 偶/疊氮衍生物有機(jī)電極材料 202
4.2 聚合物有機(jī)電極材料 202
4.2.1 共軛導(dǎo)電聚合物 202
4.2.2 共價(jià)有機(jī)框架（covalent organic frameworks， COFs）204
4.2.3 有機(jī)自由基聚合物 205
4.2.4 有機(jī)金屬聚合物及金屬有機(jī)框架（metal-organic frameworks， MOFs） 206
4.3 有機(jī)電極材料的設(shè)計(jì)優(yōu)化 207
4.3.1 官能團(tuán)定向設(shè)計(jì) 207
4.3.2 形貌調(diào)控 208
4.3.3 有機(jī)無機(jī)復(fù)合 209
參考文獻(xiàn) 209
第5章 鈉金屬電池 211
5.1 鈉金屬負(fù)極 211
5.1.1 鈉枝晶 212
5.1.2 鈉枝晶抑制策略 213
5.2 鈉空氣/氧氣電池 227
5.2.1 工作原理 228
5.2.2 放電產(chǎn)物 229
5.2.3 充放電機(jī)理 232
5.2.4 空氣正極側(cè)的副反應(yīng) 233
5.2.5 研究現(xiàn)狀 234
5.3 室溫鈉硫電池 250
5.3.1 正極材料 252
5.3.2 隔膜 255
5.3.3 電解液 256
5.4 鈉硒二次電池 258
5.5 鈉碳氧化物電池 261
參考文獻(xiàn) 265
第6章 鈉離子電池電解質(zhì) 278
6.1 有機(jī)電解液 278
6.1.1 鈉鹽 279
6.1.2 溶劑 280
6.1.3 添加劑 284
6.2 固體電解質(zhì) 288
6.2.1 無機(jī)固體電解質(zhì) 289
6.2.2 聚合物固態(tài)電解質(zhì) 301
參考文獻(xiàn) 304
第7章 市場化進(jìn)程中的鈉離子電池 313
7.1 水系鈉離子電池 313
7.2 有機(jī)系鈉離子電池 314
參考文獻(xiàn) 317