石墨烯電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)

定　價(jià)：￥238.00

作　者：	楊全紅
出版社：	華東理工大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787562864073	出版時(shí)間：	2021-07-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁(yè)數(shù)：	312	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書圍繞石墨烯在電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中的應(yīng)用，重點(diǎn)對(duì)超級(jí)電容器、鋰離子電池、鋰硫電池等電化學(xué)儲(chǔ)能器件中涉及的石墨烯基材料進(jìn)行了介紹，系統(tǒng)闡述了石墨烯在多種電化學(xué)儲(chǔ)能器件中的角色及功能，給出了一系列石墨烯應(yīng)用于電化學(xué)儲(chǔ)能器件的方法、策略和實(shí)例。本書共九章，1章為緒論，主要闡述了電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及石墨烯應(yīng)用于電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的潛力。第2~6 章分別針對(duì)不同的電化學(xué)儲(chǔ)能器件（超級(jí)電容器、鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、鈉離子電池）系統(tǒng)闡述石墨烯在其中扮演的角色以及電化學(xué)儲(chǔ)能用石墨烯基材料的設(shè)計(jì)策略。第7、8章進(jìn)一步將石墨烯基材料的設(shè)計(jì)策略拓展到新型儲(chǔ)能技術(shù)體系，包括鋰金屬負(fù)極等其他電化學(xué)儲(chǔ)能器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。第9章對(duì)石墨烯應(yīng)用于電化學(xué)儲(chǔ)能器件的發(fā)展機(jī)遇和面臨的挑戰(zhàn)做了系統(tǒng)評(píng)述。

作者簡(jiǎn)介

　　楊全紅博士，天津大學(xué)講席教授、博士生導(dǎo)師，新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）-天津大學(xué)（TJU）福州學(xué)院教授、PI，清華-伯克利深圳學(xué)院客座教授。國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、中組部“萬(wàn)人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才、天津市有突出貢獻(xiàn)專家、科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”和愛思唯爾“中國(guó)高被引學(xué)者”，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。1994 年畢業(yè)于天津大學(xué)，1999 年畢業(yè)于中科院煤化所，其后在中科院金屬研究所、法國(guó)科研中心、日本東北大學(xué)、英國(guó)南安普頓大學(xué)從事博士后研究。從事碳功能材料、新型二維材料和先進(jìn)電池研究，在Nature Commun.， J. Am. Chem. Soc.， Adv. Mater.， Energy Environ. Sci. 等刊物發(fā)表論文200余篇，他人引用 18000 余次，H因子 77。出版石墨烯材料專著《石墨烯：化學(xué)剝離與組裝》，擁有中國(guó)和國(guó)際授權(quán)發(fā)明專利40余項(xiàng)。成果曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)（2017）、教育部高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果一等獎(jiǎng)（2019）、天津市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)（2013）等學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)。擔(dān)任儲(chǔ)能領(lǐng)域知名刊物《Energy Storage Materials》副主編、《Carbon》、《Science China Materials》等10份刊物編委，為《人民日?qǐng)?bào)》等撰寫評(píng)論文章。

圖書目錄

1章　緒論001
1.1 電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)003
1.1.1 簡(jiǎn)介003
1.1.2 電化學(xué)儲(chǔ)能面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)004
1.2 石墨烯的發(fā)現(xiàn)與制備006
1.2.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)006
1.2.2 石墨烯的性質(zhì)007
1.2.3 石墨烯的制備技術(shù)008
1.3 生逢其時(shí)———石墨烯在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用009
1.3.1 碳與石墨烯009
1.3.2 石墨烯用于儲(chǔ)能的研究進(jìn)展010
1.3.3 石墨烯基材料與電極的組裝策略011
1.3.4 石墨烯的使命012
參考文獻(xiàn)014
第2 章　石墨烯在超級(jí)電容器中的應(yīng)用017
2.1 超級(jí)電容器概述019
2.1.1 分類與儲(chǔ)能機(jī)理020
2.1.2 應(yīng)用領(lǐng)域022
2.2 石墨烯基超級(jí)電容器的設(shè)計(jì)023
2.2.1 石墨烯基雙電層電容器023
2.2.2 石墨烯基贗電容器030
2.3 石墨烯作為模板構(gòu)建超電容材料032
2.4 基于石墨烯組裝體的電極材料的構(gòu)建033
2.4.1 一維石墨烯基組裝體034
2.4.2 二維石墨烯基組裝體036
2.4.3 三維石墨烯基組裝體037
2.5 應(yīng)用前景展望041
參考文獻(xiàn)042
第3 章　石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用047
3.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介049
3.1.1 發(fā)展歷史049
3.1.2 機(jī)遇與挑戰(zhàn)051
3.2 鋰離子電池正極052
3.2.1 石墨烯導(dǎo)電添加劑053
3.2.2 石墨烯基復(fù)合物作為鋰離子電池正極材料062
3.3 鋰離子電池負(fù)極067
3.3.1 石墨烯在鋰離子電池負(fù)極中的應(yīng)用070
3.3.2 石墨烯/非碳復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極073
3.4 其他應(yīng)用078
3.5 材料設(shè)計(jì)展望080
參考文獻(xiàn)081
第4 章　石墨烯在鋰硫電池中的應(yīng)用089
4.1 鋰硫電池簡(jiǎn)介091
4.1.1 特點(diǎn)091
4.1.2 工作機(jī)理092
4.1.3 面臨的挑戰(zhàn)093
4.2 石墨烯在正極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用094
4.2.1 石墨烯/硫復(fù)合正極材料095
4.2.2 石墨烯/硫/碳復(fù)合正極098
4.2.3 石墨烯/硫/聚合物復(fù)合正極材料100
4.2.4 石墨烯/硫/無(wú)機(jī)顆粒復(fù)合正極材料101
4.2.5 石墨烯/Li2S復(fù)合正極材料104
4.3 石墨烯在鋰硫電池隔膜中的應(yīng)用106
4.3.1 石墨烯及其衍生物修飾隔膜106
4.3.2 石墨烯/碳材料修飾隔膜109
4.3.3 石墨烯/有機(jī)物修飾隔膜111
4.3.4 石墨烯/無(wú)機(jī)物修飾隔膜113
4.4 鋰硫電池催化114
4.4.1 過(guò)渡金屬化合物催化劑116
4.4.2 單原子催化劑117
4.4.3 異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑119
4.5 結(jié)論與展望120
參考文獻(xiàn)121
第5 章　石墨烯在鋰空氣電池中的應(yīng)用125
5.1 鋰空氣電池概述127
5.1.1 鋰空氣電池的特點(diǎn)127
5.1.2 鋰空氣電池的工作機(jī)理128
5.1.3 鋰空氣電池存在的問(wèn)題129
5.2 鋰空氣電池正極催化劑材料的研究進(jìn)展130
5.3 石墨烯在鋰空氣電池電極材料中的應(yīng)用133
5.3.1 石墨烯基正極催化劑133
5.3.2 石墨烯/其他組分復(fù)合材料基正極催化劑139
5.4 應(yīng)用前景與展望145
參考文獻(xiàn)148
第6 章　石墨烯在鈉離子電池中的應(yīng)用151
6.1 鈉離子電池技術(shù)概述153
6.2 石墨烯在鈉離子電池電極材料中的應(yīng)用156
6.2.1 石墨烯用作鈉離子電池負(fù)極材料156
6.2.2 石墨烯負(fù)極界面優(yōu)化167
6.2.3 石墨烯復(fù)合材料用作電極材料170
6.3 石墨烯在鈉金屬負(fù)極中的應(yīng)用193
6.3.1 可加工鈉金屬負(fù)極193
6.3.2 鈉空氣電池196
6.3.3 鈉二氧化碳電池198
6.3.4 室溫鈉硫電池200
6.4 鈉離子電池用石墨烯應(yīng)用展望201
參考文獻(xiàn)202
第7 章　石墨烯在鋰金屬負(fù)極中的應(yīng)用207
7.1 鋰金屬負(fù)極概述209
7.1.1 應(yīng)用前景209
7.1.2 發(fā)展與挑戰(zhàn)209
7.2 石墨烯基鋰金屬負(fù)極支架212
7.2.1 大表面積的石墨烯骨架212
7.2.2 改性石墨烯對(duì)鋰金屬沉積性能的影響217
7.2.3 石墨烯支架對(duì)鋰金屬的機(jī)械性能的影響218
7.3 石墨烯基中間功能層221
7.3.1 鋰金屬負(fù)極界面保護(hù)221
7.3.2 離子濃度調(diào)節(jié)層223
7.4 金屬鋰負(fù)極表面封裝225
7.5 應(yīng)用前景展望226
參考文獻(xiàn)227
第8 章　石墨烯在其他儲(chǔ)能器件中的應(yīng)用231
8.1 概述233
8.2 混合電容器234
8.2.1 鋰離子電容器234
8.2.2 鈉離子電容器248
8.2.3 其他混合儲(chǔ)能器件254
8.3 雙離子電池256
8.3.1 概述256
8.3.2 石墨烯在雙離子電池中的應(yīng)用258
8.4 鉛酸蓄電池259
8.4.1 概述259
8.4.2 石墨烯在鉛酸蓄電池中的應(yīng)用260
8.5 展望262
參考文獻(xiàn)264
第9 章　“石墨烯 ”儲(chǔ)能的機(jī)遇和挑戰(zhàn)269
9.1 時(shí)代機(jī)遇和研發(fā)進(jìn)展271
9.2 認(rèn)識(shí)誤區(qū)和觀念更正272
9.3 “石墨烯 ”電池(儲(chǔ)能)———夢(mèng)想終將照進(jìn)現(xiàn)實(shí)273
9.3.1 石墨烯———做傳統(tǒng)碳材料做不好的事情274
9.3.2 石墨烯———做傳統(tǒng)碳材料做不了的事情275
9.3.3 石墨烯儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的幾點(diǎn)建議276
索引278