新能源材料 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

新能源材料 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 概述1

本章内容提要1

1.1 能源1

1.2 新能源及其利用技术2

1.3 新能源材料4

1.4 新能源材料发展方向4

1.5 新能源材料的关键技术7

思考题9

参考文献9

2 金属氢化物镍（Ni/MH）电池材料11

本章内容提要11

2.1 金属氢化物镍电池简介12

2.1.1 金属氢化物镍电池工作原理12

2.1.2 储氢合金的基本特征13

2.1.3 储氢合金电极材料的主要特征14

2.2 储氢合金负极材料15

2.2.1 AB5型混合稀土系统储氢电极合金16

2.2.2 AB2型Laves相储氢电极合金28

2.2.3 其他新型高容量储氢合金电极材料31

2.3 镍正极材料34

2.3.1 氢氧化镍电极的充放电机制35

2.3.2 氢氧化镍在充放电过程中的晶型转换36

2.3.3 球形Ni（OH）2正极材料的基本性质与制备方法36

2.3.4 影响高密度球形Ni（OH）2电化学性能的因素39

2.3.5 Ni（OH）2正极材料的研究动向40

2.4 Ni/MH电池的设计与制造42

2.4.1 Ni/MH电池的设计基础42

2.4.2 Ni/MH电池的设计步骤44

2.4.3 Ni/MH电池的制造47

2.5 Ni/MH电池材料的再生利用48

2.5.1 Ni/MH电池的生产和回收概况49

2.5.2 Ni/MH电池材料的再生利用技术49

思考题52

参考文献52

3 锂离子电池材料54

本章内容提要54

3.1 概述54

3.2 锂离子电池的工作原理56

3.2.1 工作原理56

3.2.2 特点56

3.2.3 结构组成57

3.2.4 与电池相关的基本概念58

3.3 锂离子电池负极材料58

3.3.1 金属锂负极材料59

3.3.2 锂合金与合金类氧化物负极材料59

3.3.3 石墨与石墨层间化合物60

3.3.4 石墨化中间相碳微珠62

3.3.5 热解碳负极材料62

3.3.6 过渡金属氧化物负极材料63

3.3.7 Li4Ti5O12负极材料63

3.3.8 Si基负极材料64

3.3.9 石墨烯基负极材料64

3.3.10 硫化物负极材料64

3.4 锂离子电池正极材料64

3.4.1 正极材料的选择要求65

3.4.2 LiCoO2正极材料66

3.4.3 LiNiO2正极材料66

3.4.4 LiMnO2正极材料67

3.4.5 LiMn2O4正极材料67

3.4.6 α-V2O5及其锂化衍生物69

3.4.7 橄榄石结构LiMPO4正极材料70

3.4.8 LiNi1-xCoxO2正极材料72

3.4.9 LiNi1/2Mn1/2O2正极材料72

3.4.10 LiNixCo1-2xMnxO2正极材料72

3.4.11 高容量高电压正极材料73

3.4.12 石墨烯-LiMPO4（M=Fe，V和Mn）复合正极材料74

3.5 电解质材料75

3.5.1 非水有机液体电解质75

3.5.2 聚合物电解质80

3.5.3 离子液体电解质82

3.6 隔膜材料82

3.7 锂离子电池主要应用和发展趋势83

思考题84

参考文献84

4 燃料电池材料85

本章内容提要85

4.1 概述85

4.1.1 燃料电池工作原理86

4.1.2 燃料电池的分类88

4.1.3 燃料电池的研究现状90

4.1.4 前景与挑战94

4.2 质子交换膜型燃料电池（PEMFC）95

4.2.1 PEMFC简介95

4.2.2 电催化剂96

4.2.3 气体扩散电极及制备工艺97

4.2.4 质子交换膜99

4.2.5 双极板材料与流场101

4.2.6 电池组技术102

4.3 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）106

4.3.1 MCFC简介106

4.3.2 MCFC电极材料107

4.3.3 电池结构与性能111

4.3.4 MCFC需解决的关键技术113

4.4 固体氧化物燃料电池（SOFC）114

4.4.1 SOFC简介114

4.4.2 SOFC关键材料116

4.4.3 SOFC结构设计121

4.5 碱性燃料电池（AFC）126

4.5.1 AFC简介126

4.5.2 电催化剂与电极127

4.5.3 AFC性能影响因素127

4.6 磷酸盐燃料电池（PAFC）128

4.6.1 PAFC简介128

4.6.2 PAFC结构材料129

4.6.3 PAFC性能131

思考题134

参考文献135

5 太阳能电池材料136

本章内容提要136

5.1 太阳能电池发展概况136

5.2 太阳能电池的工作原理144

5.2.1 半导体的结构144

5.2.2 太阳能电池的工作原理148

5.3 太阳能电池的结构与特性149

5.3.1 太阳能电池的结构149

5.3.2 太阳能电池的特性150

5.3.3 太阳能电池的等效电路155

5.4 标准硅太阳能电池制备工艺156

5.4.1 硅材料的基本性质156

5.4.2 碳热还原法制备冶金硅161

5.4.3 高纯多晶硅制备161

5.4.4 太阳能电池单晶硅与多晶硅的制备165

5.4.5 硅太阳能电池片的制备172

5.4.6 太阳能电池组件制备175

5.5 薄膜太阳能电池177

5.5.1 非晶硅太阳能电池177

5.5.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池179

5.5.3 Ⅱ-Ⅵ族化合物太阳能电池185

5.5.4 多元系化合物太阳能电池186

5.6 其他新型太阳能电池188

5.6.1 有机半导体太阳能电池188

5.6.2 染料敏化纳米晶太阳能电池191

5.6.3 钙钛矿太阳能电池193

5.6.4 量子点太阳能电池198

思考题201

参考文献201

6 半导体照明发光材料203

本章内容提要203

6.1 发光与发光材料203

6.1.1 光致发光与电致发光203

6.1.2 发光材料的主要性能表征204

6.2 LED发光材料207

6.2.1 LED的发展概况207

6.2.2 LED的结构及工作原理207

6.2.3 LED光源特点208

6.2.4 照明用LED特性208

6.2.5 LED产业链构成209

6.3 半导体发光材料209

6.3.1 砷化镓（GaAs）210

6.3.2 氮化镓（GaN）210

6.3.3 磷化镓（GaP）210

6.3.4 氧化锌（ZnO）210

6.3.5 碳化硅（SiC）211

6.4 LED用荧光粉211

6.4.1 铈掺杂钇铝石榴石211

6.4.2 白光LED发光材料的深入研究与新体系探索218

6.4.3 硅酸盐发光材料219

6.4.4 氮化物发光材料231

6.5 OLED发光材料245

6.5.1 有机半导体246

6.5.2 OLED的发光原理与结构246

6.5.3 OLED照明247

思考题249

参考文献249

7 相变储能材料258

本章内容提要258

7.1 相变储能的基本原理258

7.2 相变材料的分类258

7.2.1 固-液相变储能材料259

7.2.2 固-固相变储能材料260

7.2.3 复合相变储能材料261

7.2.4 相变储能材料的筛选原则262

7.3 几种相变储能材料263

7.3.1 无机水合盐263

7.3.2 有机相变材料268

7.3.3 金属及合金272

7.4 相变储能材料的工程应用273

7.4.1 相变储能材料在建筑节能中的应用273

7.4.2 相变储能材料在太阳能中的应用278

7.4.3 相变储能材料在其他方面的应用280

7.5 总结与展望281

思考题282

参考文献282

8 超级电容器材料285

本章内容提要285

8.1 超级电容器的概述285

8.1.1 超级电容器的基本介绍285

8.1.2 超级电容器的一般结构286

8.1.3 超级电容器的应用287

8.1.4 超级电容器使用注意事项288

8.2 超级电容器的工作原理288

8.2.1 双电层电容存储机理288

8.2.2 法拉第准（赝）电容存储机理290

8.2.3 超级电容器的特点290

8.3 超级电容器电极材料291

8.3.1 碳材料291

8.3.2 金属化合物298

8.3.3 导电聚合物303

8.3.4 复合电极材料306

8.4 超级电容器电解液311

8.4.1 水系电解质311

8.4.2 有机电解质体系313

8.4.3 离子液体体系电解质314

8.4.4 聚合物电解质317

8.5 超级电容器的展望319

思考题319

参考文献319

9 非锂金属离子电池材料321

本章内容提要321

9.1 引言321

9.1.1 非锂金属离子电池的工作原理321

9.1.2 非锂金属离子电池的种类322

9.2 钠离子电池材料323

9.2.1 发展概况323

9.2.2 钠离子电池的工作原理324

9.2.3 钠离子电池负极材料325

9.2.4 钠离子电池正极材料328

9.2.5 电解质材料330

9.2.6 隔膜材料330

9.2.7 钠离子电池主要应用和发展趋势330

9.3 镁离子电池材料331

9.3.1 发展概况331

9.3.2 镁离子电池的工作原理及特点331

9.3.3 镁离子电池负极材料331

9.3.4 镁离子电池正极材料333

9.3.5 电解液334

9.3.6 镁离子电池的发展趋势335

9.4 铝离子电池材料336

9.4.1 概述336

9.4.2 铝离子电池的研究现状336

9.4.3 未来展望337

思考题337

参考文献338