钠离子电池:材料、表征与技术(上卷)

图书信息

图书特色

1.本书旨在提供钠离子电池材料发展的新进展，分为上、下两卷，系统全面阐述了钠离子电池材料、表征与技术，提供了从基础研究到产业应用的全方位指南，助力钠离子电池基础研究与产业化进程，推动储能技术创新发展。 2.本书覆盖了钠离子电池的材料、表征、应用、安全、商业化等相关内容，由来自不同国家的专家们执笔，内容系统，学术前沿。 (1)材料体系全面覆盖。聚焦钠离子电池核心材料，涵盖石墨、硬碳、合金负极，层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝正极，以及电解液、固体电解质等关键组分。通过对比分析锂/钠体系差异，揭示材料设计的科学本质，为突破钠电性能瓶颈提供理论支撑。 (2)前沿表征与理论深度结合。独创性整合X射线/中子散射、核磁共振、对分布函数(PDF)等先进表征技术，结合密度泛函理论(DFT)与分子动力学模拟，从原子尺度解析钠离子存储机制、界面演化及失效行为。书中详述原位实验设计与数据分析方法，为科研人员提供“从现象到机理”的全流程研究范式。 (3)产学研融合导向。不仅涵盖实验室级材料探索，更延伸至失效机制、安全性评估、环境适应性及拓展应用场景(如高功率器件、海水电池)。通过剖析中科海钠等企业示范案例，架起基础研究与工程落地的桥梁，助力读者把握技术商业化脉络。 3.本书可以帮助科研人员可快速定位领域研究空白，启发创新方向；可以帮助工程技术人员熟悉工艺开发与性能提升；可以帮助高校师生深化知识理解；可以帮助政策制定与投资者厘清技术经济性，规避投资风险。

内容简介

随着锂资源不足的问题日渐凸显，发展不受资源束缚的钠离子电池逐渐成为新能源行业的焦点之一。本书分为上、下两卷，对钠离子电池的负极材料（石墨、硬碳、合金负极）、正极材料（层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝）、电解液（碳酸酯电解液、醚基电解液、离子液体）、固体电解质（聚合物电解质、氧化物电解质）、电池界面、表征手段、理论计算、失效机制、安全性、固态电池、环境适应性及生命周期评估、产业化应用等进行了系统概述，同时对高功率器件、海水电池等技术进行了介绍。书中对各类关键材料及涉及的基础科学问题、技术、理论等研究现状和产业应用发展等进行了全面讨论，为研究人员提供了钠离子电池从材料、理论，到技术与应用的全方位资料，希望能对钠离子电池的研究发展和产业化略尽绵薄之力。

本书适用于从事二次电池、新能源储能行业的有关人员学习参考，也可作为高校新能源相关专业师生的参考书。

目录

1. 钠离子电池:材料、表征与技术(上卷) 目录
2. 译者序
3. 第1章 钠离子电池石墨负极 // 1
4. 1.1 概述 // 1
5. 1.2 石墨与石墨嵌入化合物（GIC） // 1
6. 1.3 石墨作为锂/钠离子负极材料 // 3
7. 1.3.1 石墨在锂离子电池中的应用（富锂二元GIC） // 3
8. 1.3.2 在钠离子电池中使用石墨的问题（缺乏富钠二元GIC） // 4
9. 1.3.3 在钠离子电池中使用石墨的解决策略（利用富钠的三元GIC） // 4
10. 1.4 石墨在钠离子电池中应用的*新进展 // 6
11. 1.4.1 循环过程中晶格和电极膨胀 // 6
12. 1.4.2 电解质影响 // 8
13. 1.4.3 温度影响 // 9
14. 1.4.4 理化性质 // 10
15. 1.4.5 SEI // 12
16. 1.4.6 增加容量 // 13
17. 1.5 展望 // 14
18. 参考文献 // 14
19. 第2章 钠离子电池硬碳负极 // 20
20. 2.1 概述 // 20
21. 2.2 硬碳结构特征 // 22
22. 2.3 硬碳材料表征 // 22
23. 2.3.1 碳层间距及无序度 // 23
24. 2.3.2 缺陷表征 // 25
25. 2.3.3 孔结构表征 // 27
26. 2.3.4 表面成分及电极-电解液界面表征 // 28
27. 2.3.5 其他原位/非原位表征技术应用 // 29
28. 2.4 硬碳储钠机理 // 31
29. 2.5 钠离子电池硬碳负极分类 // 33
30. 2.5.1 生物质衍生硬碳 // 33
31. 2.5.2 杂原子掺杂硬碳 // 35
32. 2.5.3 其他硬碳材料 // 39
33. 2.5.4 软硬碳复合材料 // 40
34. 2.6 总结与展望 // 41
35. 附录 常用缩写词 // 42
36. 参考文献 // 42
37. 第3章 钠离子电池合金型负极 // 48
38. 3.1 概述 // 48
39. 3.2 合金型负极材料面临的主要挑战 // 48
40. 3.2.1 体积膨胀 // 48
41. 3.2.2 不稳定的SEI膜 // 49
42. 3.2.3 电压滞后 // 49
43. 3.2.4 电化学反应机理 // 50
44. 3.3 高性能合金型负极的实现策略 // 50
45. 3.3.1 纳米结构 // 50
46. 3.3.2 形貌和电极结构调控 // 51
47. 3.3.3 结构工程 // 51
48. 3.3.4 表面工程 // 52
49. 3.3.5 复合材料设计 // 52
50. 3.4 合金负极改性 // 53
51. 3.4.1 磷（P） // 53
52. 3.4.2 硅（Si） // 56
53. 3.4.3 锡
54. 展开全部