高能化學電源

第1篇化學電源基礎
第1章化學電源概述3
11化學電源的發(fā)展歷史3
12化學電源的組成4
121電極5
122電解質(zhì)9
123隔膜14
124電池殼體16
125電池組裝16
13化學電源的工作原理17
131一次電池17
132二次電池18
133燃料電池19
14化學電源的分類19
15化學電源的主要參數(shù)20
151原電池電動勢20
152電池內(nèi)阻21
153開路電壓和工作電壓22
154容量和比容量24
155能量和比能量26
156功率和比功率32
157電池的儲存性能34
158電池壽命35
16化學電源設計與檢測簡介36
161化學電源設計36
162化學電源檢測38
163電極活性物質(zhì)性能檢測45
17化學電源的應用與研究開發(fā)46
171化學電源的應用46
172高能化學電源的研究開發(fā)47
參考文獻50
第2章化學電源理論基礎51
21電極/溶液界面雙電層和電位差51
211界面與相際51
212最簡單的雙電層和電位差52
213電極/溶液界面雙電層的形成與電位差54
214零電荷電位56
215電極/溶液界面的等效電路57
216電極/溶液界面雙電層結構模型58
217電極電位60
22電池的電動勢60
221電化學體系的分類60
222電池的可逆性61
223電池的電動勢62
224電池電動勢的測量63
225電池電動勢的熱力學計算65
23平衡電極電位65
231電極的可逆性65
232可逆電極的電位66
233可逆電極的類型67
234標準電極電位和電位序70
24電極過程動力學73
241電極的極化現(xiàn)象73
242極化的原因和類型74
243電化學極化76
244濃差極化84
245電阻極化93
246陰極極化與陽極極化93
25多孔電極過程94
251兩相多孔電極過程95
252三相多孔電極過程99
253氣體擴散電極中的物質(zhì)傳遞106
254氣體擴散電極中的電流分布107
26析氫電極過程動力學109
261氫離子的陰極還原過程109
262析氫反應的電極過程機理113
263不同電極上析氫反應本質(zhì)119
27析氧電極過程121
271研究氧電極過程的意義和存在的困難121
272氧電極的陽極過程123
參考文獻126
第2篇常用化學電源
第3章鋅-錳電池129
31概述129
311勒克朗謝電池130
312紙板電池131
313堿性鋅-錳電池131
314無汞堿性鋅-錳電池131
32鋅電極132
321鋅電極的類型132
322鋅電極的析氫腐蝕與抑制措施134
323鋅電極的制備141
33二氧化錳電極142
331二氧化錳電極的陰極還原142
332二氧化錳的物理化學性能144
333二氧化錳電極的放電性能147
334可充堿性鋅二氧化錳電池149
335二氧化錳正極的組成152
336二氧化錳電極的制備153
34其他電池材料153
341電解質(zhì)溶液153
342隔膜155
343電池殼體156
344石墨（炭黑）156
345密封劑156
346集流體157
35鋅-錳電池制備及性能157
351電池的制備工藝和結構157
352鋅-錳電池的性能160
參考文獻164
第4章鉛-酸電池166
41概述166
411鉛-酸電池的分類166
412鉛-酸電池的產(chǎn)品規(guī)格型號168
413鉛-酸電池的結構169
42鉛-酸電池的工作原理170
421電池反應170
422鉛-酸電池體系電位-pH圖171
43二氧化鉛電極172
431二氧化鉛的物理性質(zhì)172
432二氧化鉛電極的放電機理與影響因素174
433二氧化鉛的充電機理178
434二氧化鉛電極的自放電179
435二氧化鉛電極的添加劑179
44鉛電極182
441鉛電極的充放電機理182
442鉛電極的鈍化182
443鉛電極添加劑183
444鉛電極的硫酸鹽化及消除185
445鉛電極的自放電187
446極板厚度對鉛電極活性材料利用率的影響188
447鉛電極的組成188
45合金板柵189
451板柵的作用189
452板柵材料的性能要求190
453合金板柵的分類190
454鉛銻合金板柵191
455鉛鈣合金板柵194
456其他板柵197
457板柵的腐蝕198
46電解質(zhì)溶液199
461添加劑及作用199
462膠體電解質(zhì)200
47隔板202
471微孔硬橡膠隔板202
472聚氯乙烯塑料隔板203
473聚烯烴樹脂微孔隔板203
474玻璃紙漿復合隔板203
475玻璃絲隔板及套管203
48鉛-酸電池的制造工藝204
481板柵205
482生極板制造205
483極板的化成207
484鉛-酸電池的組裝210
49鉛-酸電池的性能211
491電池內(nèi)阻211
492充放電特性211
493電池容量212
494電池儲存性能212
410電池的使用與維護213
4101初充電213
4102使用過程中的充電方法213
4103鉛-酸電池的維護214
411密封式免維護鉛-酸電池214
4111電池工作原理214
4112電池制造215
4113密封鉛-酸蓄電池的性能215
4114密封式鉛-酸電池的發(fā)展方向216
參考文獻218
第3篇鎳系電池
第5章鎘-鎳電池223
51概述223
511鎘-鎳電池特點223
512鎘-鎳電池反應224
513鎘-鎳電池分類224
514鎘-鎳電池型號和標志225
515密封鎘-鎳電池225
516鎘-鎳電池的發(fā)展226
52氧化鎳正極228
521氧化鎳正極的電極過程228
522氧化鎳正極材料的制備230
523氧化鎳正極添加劑及作用231
524氧化鎳正極活性物質(zhì)的組成232
53鎘負極233
531鎘負極的電極過程機理233
532鎘負極添加劑及作用233
533鎘負極活性物質(zhì)234
54鎘-鎳電池電極制造234
541袋式電極235
542燒結式電極236
543黏結式電極239
544泡沫鎳電極240
545電沉積式電極242
546纖維式電極244
55鎘-鎳電池245
551有極板盒式鎘-鎳電池245
552燒結式鎘-鎳電池246
553密封式鎘-鎳電池247
554快充式鎘-鎳電池249
56鎘-鎳電池的性能251
561鎘-鎳電池的充放電性能253
562活性物質(zhì)的利用率253
563自放電性能254
564電池壽命254
565耐過充和過放電能力255
566電池內(nèi)阻255
567溫度特性255
568記憶效應255
57鎘-鎳電池的使用與維護256
571充放電制度256
572電池活化257
573電解液更換257
參考文獻257
第6章氫-鎳電池259
61概述259
611高壓氫-鎳電池259
612低壓氫-鎳電池260
62高壓氫-鎳電池261
621高壓氫-鎳電池的工作原理261
622高壓氫-鎳電池的結構263
623高壓氫-鎳電池的性能268
63金屬氫化物-鎳電池270
631金屬氫化物-鎳電池的工作原理270
632金屬氫化物-鎳電池的結構和制備273
633金屬氫化物-鎳電池的性能276
64儲氫合金279
641儲氫合金分類280
642負極用儲氫合金281
643典型儲氫合金281
644金屬氫化物的儲氫與放氫原理285
645儲氫合金的結構和性能287
646儲氫合金制備290
647儲氫合金的表面改性293
648儲氫合金的研究現(xiàn)狀及方向294
65金屬氫化物-鎳電池的研究現(xiàn)狀與開發(fā)方向297
651研究現(xiàn)狀297
652開發(fā)方向298
653MH-Ni電池技術299
參考文獻300
第4篇鋰系電池
第7章鋰電池303
71概述303
711鋰電池的分類和特點303
712鋰電池的命名方法305
713鋰電池的電極反應306
714鋰電池的組成306
72有機電解質(zhì)鋰電池307
721鋰-二氧化錳電池308
722鋰-二氧化硫電池311
723鋰-聚氟化碳電池313
73無機電解質(zhì)鋰電池314
731Li-SOCl2電池組成和電池反應315
732Li-SOCl2電池的特性316
74熔鹽鋰電池317
741負極材料317
742正極材料319
743電解質(zhì)323
744電池輔助材料324
745熔鹽鋰電池的結構和特性325
75熱電池328
751熱電池的特點328
752負極材料329
753正極材料329
754電解質(zhì)330
755熱電池的性能330
參考文獻331
第8章鋰離子電池332
81概述332
811鋰離子電池332
812鋰離子電池的特點333
813鋰離子電池的工作原理334
814鋰離子電池的發(fā)展歷史335
82正極材料336
821正極材料的性能336
822氧化鈷鋰340
823氧化鎳鋰342
824氧化錳鋰344
825氧化釩鋰347
826影響正極活性物質(zhì)電化學性能的因素348
83負極材料349
831碳素材料350
832石墨化碳素材料352
833無定形碳354
834碳素材料的改性355
835插鋰機理簡介357
836其他負極材料簡介358
84電解質(zhì)360
841有機電解質(zhì)溶液360
842聚合物電解質(zhì)364
843無機電解質(zhì)369
85其他材料370
851隔膜材料370
852膠黏劑371
853集流體371
854導電劑371
855正溫度系數(shù)端子371
86鋰離子電池的組裝372
861正極活性物質(zhì)制備372
862負極活性物質(zhì)制備374
863正.負極制備374
864電池組裝374
87鋰離子電池的性能374
88鋰離子電池的開發(fā)與應用376
881在電子產(chǎn)品方面的應用376
882在交通工具方面的應用377
883在軍事上的應用378
884在儲能方面的應用378
參考文獻379
第5篇燃料電池
第9章燃料電池基本知識383
91燃料電池的發(fā)展歷史383
92燃料電池的工作原理384
921燃料電池的組成384
922燃料電池的電極反應和電池電動勢385
923燃料電池的效率386
924氣體壓力對燃料電池電動勢的影響389
925燃料電池的工作電壓389
93燃料電池的分類.系統(tǒng)和特點390
931燃料電池的分類390
932燃料電池系統(tǒng)392
933燃料電池的特點394
94燃料電池中的催化電極395
941催化電極395
942電催化在燃料電池中的作用397
943電催化劑的性能要求399
944電催化劑的選擇與設計原則399
95燃料的電催化氧化400
951氫氣的陽極氧化401
952有機物質(zhì)的陽極氧化405
96氧氣的陰極還原406
961氧氣陰極還原的特點406
962氧氣的陰極還原過程機理407
963氧陰極還原過程的極化曲線410
964化學修飾電極電催化氧還原411
97燃料電池的研究方向413
971燃料413
972燃料電池的商業(yè)化417
973電催化劑與催化機理418
參考文獻419
第10章質(zhì)子交換膜燃料電池420
101質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展歷史420
102質(zhì)子交換膜燃料電池的特性421
1021效率特性421
1022溫度特性421
1023壓力特性422
1024模塊特性423
1025啟動和安全特性423
1026對一氧化碳的敏感性424
103質(zhì)子交換膜425
1031質(zhì)子交換膜的特點425
1032質(zhì)子交換膜的結構426
1033質(zhì)子交換膜的性能427
104電催化劑431
1041傳統(tǒng)催化劑及改性431
1042催化劑的研究開發(fā)方向434
105電極435
1051電極組成與結構435
1052電極反應過程436
1053電極制備工藝438
1054影響電極性能的因素441
106水與熱的管理446
1061水的生成與遷移446
1062影響水平衡的因素448
1063實現(xiàn)水管理的途徑449
1064熱管理454
107質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)454
1071電池系統(tǒng)的特點455
1072電池系統(tǒng)的優(yōu)化456
108質(zhì)子交換膜燃料電池的研究開發(fā)現(xiàn)狀459
1081小型分散電站459
1082移動電源459
1083應用前景展望460
109直接甲醇燃料電池460
1091直接甲醇燃料電池簡介460
1092甲醇陽極氧化機理461
1093電極催化劑462
1094電極464
1095電池性能464
參考文獻465
第11章堿性燃料電池468
111概述468
1111堿性燃料電池的基本原理468
1112堿性燃料電池的特點469
1113堿性燃料電池的類型470
112堿性燃料電池的電極473
1121電極特點473
1122催化劑474
1123電極結構474
1124典型電極476
113電池的連接477
114電池排水與排熱478
1141排水478
1142排熱479
115電池性能與操作條件479
1151電池的性能479
1152操作溫度和壓力480
116研究現(xiàn)狀與開發(fā)方向481
1161發(fā)展歷史與現(xiàn)狀481
1162典型堿性燃料電池體系483
1163研究開發(fā)方向484
參考文獻485
第12章中高溫燃料電池486
121概述486
1211中高溫燃料電池簡介486
1212中高溫燃料電池面臨的問題487
1213燃料重整488
1214燃料利用率488
1215余熱的循環(huán)利用489
1216熱交換器490
122磷酸型燃料電池490
1221概述490
1222電池系統(tǒng)結構491
1223電池系統(tǒng)運行特性496
1224發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀502
123熔融碳酸鹽燃料電池508
1231概述508
1232電極與電池組裝510
1233影響MCFC性能的因素516
1234MCFC電站系統(tǒng)519
1235MCFC現(xiàn)狀與研究方向520
124固體氧化物燃料電池525
1241概述525
1242電池材料526
1243SOFC的結構和制造532
1244發(fā)展歷史與現(xiàn)狀537
參考文獻538
第6篇安全.環(huán)保和綜合利用
第13章環(huán)保.安全和綜合利用543
131化學危險品543
1311化學危險品的毒性標準543
1312腐蝕性化學品544
1313易燃氣體和液體546
1314有關溶劑的安全防護547
1315有關氧氣濃度548
132氟樹脂548
1321氟樹脂的熱分解549
1322安全防護措施550
133廢舊電池處理551
1331鋅-錳電池551
1332鉛-酸電池553
1333鎘-鎳電池554
1334氫-鎳電池555
1335鋰離子電池556
134燃料電池556
1341催化劑中的鉑556
1342鉑的回收方法557
參考文獻558
附錄560