鈉離子電池基礎(chǔ)與應用

第1章鈉離子電池概述1
1.1鈉離子電池概述1
1.1.1鈉離子電池的發(fā)展簡史1
1.1.2鈉離子電池的組成及原理2
1.1.3鈉離子電池的優(yōu)缺點5
1.2鈉離子電池電極材料的表征與測試方法6
1.2.1物理表征方法6
1.2.2電化學表征方法7
1.2.3電極材料活化能的計算10
1.3原位表征技術(shù)11
參考文獻19
第2章碳基負極材料21
2.1石墨類碳材料21
2.2無定形碳材料30
2.2.1硬碳31
2.2.2軟碳34
2.3其他類碳材料35
參考文獻40
第3章鈦基負極材料及轉(zhuǎn)化反應機制負極材料45
3.1NaxTiOy類材料45
3.1.1Na2Ti3O745
3.1.2Na2Ti6O1350
3.2LixTiOy類材料53
3.3Ti基磷酸鹽材料57
3.4其他鈦基材料62
3.5轉(zhuǎn)化反應型負極材料66
3.5.1反應機理66
3.5.2過渡金屬金屬氧化物67
3.5.3金屬硫化物79
3.5.4金屬硒化物83
參考文獻102
第4章合金化反應機制負極材料及其他負極材料108
4.1合金化反應機制負極材料108
4.1.1P109
4.1.2Bi115
4.1.3Sn118
4.1.4Sb123
4.2其他負極材料138
4.3有機類材料148
4.3.1羰基（CO）化合物148
4.3.2亞胺（CN）150
4.3.3偶氮（NN）衍生物151
4.3.4其他有機負極材料153
參考文獻157
第5章層狀氧化物正極材料165
5.1P2型過渡金屬氧化物168
5.2O3型氧化物181
5.3雙相層狀氧化物197
5.4隧道型氧化物204
參考文獻210
第6章聚陰離子型正極材料216
6.1磷酸鹽型化合物216
6.1.1NaFePO4216
6.1.2NASICON型材料Na3V2(PO4)3219
6.2焦磷酸鹽型化合物224
6.2.1NaMP2O7(M=Fe,Ti,V)224
6.2.2Na2MP2O7(M=Fe,Co,Mn,Cu)225
6.2.3Na4M3(PO4)2P2O7(M=Fe,Co,Ni)229
6.2.4氟磷酸鹽231
6.3硫酸鹽型化合物236
6.3.1氟硫酸鹽236
6.3.2過渡金屬硫酸鹽NaxMy(SO4)z(M=Fe,Mn,Co,Ni)238
6.3.3羥基硫酸鹽242
6.4混合型化合物242
6.4.1碳磷酸鹽Na3M(PO4)(CO3)(M=Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)242
6.4.2草酸鹽245
參考文獻247
第7章普魯士藍類正極材料250
7.1AxFe[Fe(CN)6]正極材料252
7.2AxMn[Fe(CN)6]正極材料268
7.3AxCo[Fe(CN)6]正極材料271
7.4AxM[Fe(CN)6](M=Ni,Cu,Zn)正極材料274
7.5AxNiyMnz[Fe(CN)6](y＋z≤1)正極材料278
參考文獻283
第8章鈉離子電池其他正極材料287
8.1有機化合物類正極材料287
8.2其他正極材料295
參考文獻296
第9章鈉離子電池電解液及電極/電解液界面298
9.1概述298
9.2有機液體電解液300
9.2.1酯類電解液301
9.2.2醚類電解液304
9.3離子液體308
9.4電解質(zhì)鹽314
9.5固態(tài)電解質(zhì)317
9.5.1聚合物電解質(zhì)317
9.5.2無機固態(tài)電解質(zhì)323
9.5.3復合電解質(zhì)328
9.6電極-電解質(zhì)界面334
參考文獻348
第10章鈉離子電池其他材料355
10.1隔膜355
10.2黏結(jié)劑及導電劑366
10.3集流體370
參考文獻371
第11章鈉離子電池材料的理論設(shè)計及其電化學性能的預測373
11.1鈉離子電池材料的熱力學性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理論研究373
11.1.1Na2MO3富鈉層狀氧化物的熱力學性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理論預測374
11.1.2鈉離子的脫嵌及氧缺陷對Na2MO3材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響376
11.1.3鈉離子電池材料的力學穩(wěn)定性及晶格動力學穩(wěn)定性380
11.2鈉離子電池材料的電化學性能的理論預測387
11.2.1鈉離子電池電極材料的儲鈉機制及其嵌鈉電位的理論預測387
11.2.2鈉離子電池材料的鈉離子擴散動力學的理論研究394
11.2.3鈉離子電池材料的電子結(jié)構(gòu)及其氧化還原機制400
11.3新型鈉離子電池材料的高通量篩選與結(jié)構(gòu)設(shè)計406
參考文獻411