本书基于作者多年在高性能、低成本、长寿命钠离子电池关键材料的设计与制备、储钠机理、界面改性及失效机理等方面的研究成果，系统介绍了钠离子电池的工作原理及特点、钠离子电池正极材料、钠离子电池负极材料、电解质(液)、固态钠离子电池、水系钠离子电池材料及技术，全面阐述了钠离子电池的基础科学问题、关键材料及关键技术研究的最新进展，对钠离子电池未来的发展和挑战提供了可能的建议和解决方案，描述了钠离子电池作为一个新兴的储能技术，从崭露头角到逐渐成熟的发展过程。
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国家自然科学二等奖（储能用高性能复合电极材料的构筑及协同机理，黄云辉等
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 钠离子电池发展背景 1
1.2 钠离子电池的工作原理 4
1.3 钠离子电池的特点 5
1.4 水系钠离子电池 7
参考文献 7
第2章 钠离子电池正极材料 9
2.1 过渡金属氧化物 10
2.1.1 层状过渡金属氧化物 10
2.1.2 隧道型过渡金属氧化物 24
2.2 普鲁士蓝类化合物 25
2.2.1 类普鲁士蓝的结构及晶体缺陷 25
2.2.2 Fe基类普鲁士蓝 28
2.2.3 Mn基类普鲁士蓝 29
2.2.4 Co基类普鲁士蓝 30
2.2.5 Ni、Cu基类普鲁士蓝 30
2.2.6 类普鲁士蓝化合物的性能优化 31
2.3 聚阴离子型化合物 33
2.3.1 磷酸盐类化合物 33
2.3.2 硫酸盐类化合物 40
2.4 有机正极材料 42
2.4.1 有机电极材料的储钠机理 42
2.4.2 有机电极材料的类型 44
参考文献 57
第3章 钠离子电池负极材料 62
3.1 钠离子电池负极材料的要求 62
3.2 金属钠负极 62
3.2.1 优化液态电解质体系 63
3.2.2 人工构建SEI膜 70
3.2.3 构建金属钠沉积的基底材料 72
3.2.4 金属钠沉积集流体的修饰 73
3.2.5 固态电解质 74
3.3 碳负极 77
3.3.1 碳材料概述 77
3.3.2 储钠碳材料 80
3.4 合金负极 89
3.4.1 锡 91
3.4.2 锑 93
3.4.3 其他合金负极 95
3.5 金属氧族化合物 95
3.5.1 储钠机理 95
3.5.2 金属氧化物 98
3.5.3 金属硫/硒化物 104
3.6 磷及磷化物 109
3.6.1 单质磷 109
3.6.2 磷化物 113
3.7 有机负极材料 116
3.7.1 羧酸盐类化合物 116
3.7.2 C=N基化合物 117
3.7.3 有机负极材料改性方法 118
3.7.4 有机负极材料展望 120
参考文献 121
第4章 电解质(液) 127
4.1 电解质的基本概念 127
4.2 有机电解液 130
4.2.1 电解液溶剂 130
4.2.2 钠盐 133
4.2.3 钠盐的浓度 135
4.2.4 固态电解质界面膜 135
4.2.5 溶剂化结构 141
4.2.6 电解液功能添加剂 142
4.3 离子液体 145
4.3.1 常见的离子液体简介 147
4.3.2 离子液体作为阻燃添加剂 148
4.3.3 离子液体对固态电解质界面膜的影响 148
参考文献 148
第5章 固态钠离子电池 154
5.1 概述 154
5.2 聚合物固态电解质 155
5.2.1 钠离子在聚合物固态电解质的传导机制 157
5.2.2 PEO基聚合物钠离子固态电解质 158
5.2.3 聚碳酸酯基聚合物钠离子固态电解质 159
5.2.4 其他聚合物钠离子固态电解质 160
5.2.5 复合聚合物钠离子固态电解质 160
5.3 无机钠离子固态电解质 161
5.3.1 钠离子在无机固态电解质中的扩散机制 162
5.3.2 氧化物钠离子固态电解质 162
5.3.3 硫化物钠离子固态电解质 166
5.4 全固态钠离子电池的界面 167
5.4.1 钠离子固态电解质/金属钠负极界面问题 169
5.4.2 钠离子固态电解质/正极材料界面问题 171
5.4.3 固态钠离子电池的界面表征 172
参考文献 173
第6章 水系钠离子电池材料及技术 178
6.1 正极材料 179
6.1.1 锰基氧化物 179
6.1.2 聚阴离子化合物 182
6.1.3 普鲁士蓝类化合物(类普鲁士蓝) 182
6.2 负极材料 185
6.2.1 NASICON型负极材料[NaTi2(PO4)3] 185
6.2.2 钒基化合物 187
6.2.3 有机羰基化合物 187
6.3 电解液 189
6.3.1 水系电解液的设计 190
6.3.2 水系电解液的制备及参数 191
6.4 水系钠离子电池的挑战和未来展望 197
6.4.1 水系电解液中的析氢和析氧反应 197
6.4.2 电极材料与水或氧气的反应 197
6.4.3 电极材料在水中的溶解 197
6.4.4 负极材料的选择和优化 198
6.4.5 质子和钠离子的共嵌 198
6.4.6 集流体的腐蚀 198
6.4.7 黏结剂的影响 199
6.5 小结 199
参考文献 199
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