本書聚焦于鉀離子電池的正負(fù)極材料、電解質(zhì)、器件及其相關(guān)技術(shù)。內(nèi)容主要包括鉀離子電池儲能的基本原理、電極材料(普魯士藍類似物、層狀氧化物、聚陰離子類正極材料等正極,碳基材料、鈦基材料、有機負(fù)極材料等負(fù)極)、電極材料性能優(yōu)化策略、電解液的選擇與改性、器件的組裝等。最后本書對鉀離子電池儲能整體技術(shù)進行了總結(jié)并對其未來發(fā)展前景進行了展望。此外,書中也強調(diào)了創(chuàng)新電池設(shè)計的重要性,如低成本、高容量實用型電極材料的開發(fā),新型電解質(zhì)的開發(fā)等。
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2011.08.31-2015.07.02:青島科技大學(xué) 本科
2015.09.01-2020.06.30:中國海洋大學(xué) 博士2020.08.31-2021.11.30 中國石油大學(xué)(華東) 博士后、講師
2021.12.01-2023.10.08 中國石油大學(xué)(華東) 博士后、副教授
2023.10.09-至今 中國石油大學(xué)(北京) 特任崗位教授電化學(xué)儲能1. 《Research》期刊,《Green Carbon》期刊 青年編委
2. 《Energies》期刊 評審委員會成員
3. 中國化學(xué)會 會員
4. 服務(wù)山東專家?guī)? 成員
5. 北京市科協(xié) 技術(shù)人才獎項評審專家
6. 北京市自然科學(xué)基金 評審專家
7. 山東省一流專業(yè)建設(shè)點(材料化學(xué)) 骨干成員
8. 《Nano-Micro Letter》、、《Journal Energy Chemistry》等 10 余種國際期刊 獨立審稿人
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 鉀離子電池簡介 1
1.1 鉀離子電池概述 1
1.2 鉀離子電池發(fā)展歷史 4
1.3 工作原理 5
參考文獻 6
第2章 正極材料 9
2.1 普魯士藍類似物 10
2.1.1 單活性位點PBA 12
2.1.2 雙活性位點PBA 14
2.1.3 結(jié)論與展望 21
2.2 層狀氧化物 22
2.2.1 P2層狀氧化物 23
2.2.2 P3層狀氧化物 27
2.2.3 O3層狀氧化物 31
2.2.4 其他層狀氧化物 32
2.2.5 結(jié)論與展望 34
2.3 聚陰離子類正極材料 36
2.3.1 異質(zhì)FePO4和非晶FePO4 36
2.3.2 KMPO4(M為Fe或Mn)和KxNy(PO4)3(N為V或Ti) 37
2.3.3 焦磷酸鹽結(jié)構(gòu)KMP2O7(M=Ti、V、Mn、Fe和Mo) 39
2.3.4 釩基氟磷酸鹽和氧磷酸鹽 41
2.3.5 硫酸鹽 42
2.3.6 結(jié)論與展望 44
2.4 有機正極材料 45
2.4.1 醌類和氧碳衍生物 45
2.4.2 其他醌基結(jié)構(gòu) 48
2.4.3 芳香酸酐和酰亞胺 49
2.4.4 六氮唑苯基聚合物 53
2.4.5 芳香胺類 53
2.4.6 其他結(jié)構(gòu) 56
2.4.7 結(jié)論與展望 56
2.5 其他鉀基電池體系正極材料 56
2.5.1 硫族正極的多孔碳宿主 57
2.5.2 共價聚合物-硫族物種正極 60
2.5.3 活性硫族化合物正極 61
參考文獻 62
第3章 負(fù)極材料 73
3.1 碳基材料 74
3.1.1 石墨負(fù)極 74
3.1.2 硬碳 76
3.1.3 軟碳 78
3.1.4 其他非石墨碳 80
3.2 鈦基材料 84
3.2.1 TiO2 84
3.2.2 鈦酸鹽 85
3.2.3 NASICON型聚陰離子化合物 88
3.2.4 Mxenes 89
3.3 單質(zhì)類材料 95
3.3.1 非金屬單質(zhì) 95
3.3.2 金屬單質(zhì) 98
3.4 過渡金屬化合物 106
3.4.1 過渡金屬氧化物 107
3.4.2 過渡金屬硫化物 113
3.4.3 過渡金屬硒化物 121
3.5 有機負(fù)極材料 127
3.5.1 有機小分子 127
3.5.2 高分子聚合物 133
3.5.3 有機骨架材料 134
參考文獻 136
第4章 電解質(zhì) 147
4.1 電解質(zhì)概述 147
4.2 液體電解質(zhì)的理化性質(zhì) 149
4.2.1 黏度 149
4.2.2 離子電導(dǎo)率 150
4.2.3 陽離子遷移數(shù) 153
4.2.4 介電常數(shù) 154
4.2.5 電化學(xué)穩(wěn)定性 155
4.2.6 熔點和沸點 157
4.2.7 密度 157
4.3 液體電解質(zhì)的組分 158
4.3.1 鉀鹽 159
4.3.2 溶劑 167
4.3.3 添加劑與界面 179
4.4 新型電解質(zhì)體系 187
4.4.1 高濃和局部高濃電解液 187
4.4.2 固態(tài)電解質(zhì) 191
4.4.3 離子液體電解質(zhì) 196
參考文獻 199
第5章 總結(jié)與展望 208
5.1 全書總結(jié) 209
5.2 未來展望 212
編后記 214