本书根据当前电化学能源材料领域的最新研究进展，并结合国家能源发展战略，在阐述电化学能源与电化学的相关基础理论知识基础上，着重介绍了有重要意义且发展前景看好的电化学储能器件及应用于其中的新材料，包括：新型二次电池中的锂离子电池、锂硫电池、其它碱金属离子电池、铝离子电池、锌离子电池；新型超级电容器；燃料电池中的质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池；金属-空气电池。
本书深入浅出，可作为大学应用化学、能源化学、新能源材料与器件等专业的教材，也可作为化学、化工、材料、能源等领域相关专业的教学参考书；同时也是新能源、锂离子电池、燃料电池、电动汽车、规模储能等领域研究与应用人员的基础参考书。
四位作者均为东华理工大学教师，在江西省聚合物微纳制造与器件重点实验室电化学能源小组从事聚合物材料、超级电容器、锂离子电池和质子交换膜燃料电池等相关研究。
第1章 绪论 / 001
1.1 能源 001
1.1.1 能源利用与环境问题 001
1.1.2 能源发展趋势 003
1.1.3 能源与电化学 003
1.1.4 化学电源的发展简史 004
1.2 电化学测量体系 005
1.3 电化学性能测试方法 006
1.3.1 电化学交流阻抗谱 007
1.3.2 线性扫描伏安法 008
1.3.3 循环伏安法 008
1.3.4 恒流充放电测试 009
参考文献 009
第2章 新型二次电池/ 010
2.1 锂离子电池 010
2.1.1 概述 010
2.1.2 三元正极材料 013
2.1.3 电解液 015
2.1.4 新型隔膜 019
2.1.5 固态电解质 020
2.1.6 硅基负极材料 029
2.2 锂硫电池 036
2.2.1 概述 036
2.2.2 新型硫正极材料 039
2.2.3 新型硫化锂正极材料 045
2.2.4 负极材料 048
2.2.5 电解液 051
2.2.6 锂硫电池隔膜 055
2.3 其它碱金属离子电池 059
2.3.1 概述 059
2.3.2 钠离子电池 060
2.3.3 钾离子电池 067
2.4 铝离子电池 069
2.4.1 概述 069
2.4.2 正极材料 070
2.4.3 电解质 071
2.5 锌离子电池 072
2.5.1 概述 072
2.5.2 新型正极材料 073
2.5.3 电解液 077
2.5.4 负极材料 078
参考文献 081
第3章 新型超级电容器 / 086
3.1 概述 086
3.1.1 发展历史 087
3.1.2 工作原理及分类 088
3.2 双电层超级电容器电极材料 094
3.2.1 活性炭 094
3.2.2 碳纳米管 096
3.2.3 石墨烯 098
3.2.4 炭气凝胶 101
3.3 赝电容超级电容器电极材料 101
3.3.1 过渡金属氧化物 102
3.3.2 过渡金属硫、磷、硒化物 103
3.3.3 过渡金属碳（氮）化物 104
3.3.4 导电聚合物 105
3.4 其它新型电极材料 109
3.4.1 金属有机骨架材料 109
3.4.2 共价有机骨架材料 111
3.4.3 黑磷 112
3.5 微型结构超级电容器器件结构与性能 112
3.5.1 一维纤维状微型超级电容器 113
3.5.2 二维平面微型超级电容器 114
参考文献 115
第4章 燃料电池 / 119
4.1 燃料电池现状与未来 119
4.1.1 概述 119
4.1.2 燃料电池的现状 120
4.1.3 前景与挑战 121
4.2 质子交换膜燃料电池 123
4.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 123
4.2.2 质子交换膜燃料电池膜电极 124
4.2.3 质子交换膜的导电作用 131
4.2.4 水管理 138
4.2.5 质子交换膜燃料电池需解决的关键问题 141
4.3 固体氧化物燃料电池 142
4.3.1 固体氧化物燃料电池工作原理 142
4.3.2 固体氧化物燃料电池的结构类型 143
4.3.3 固体氧化物燃料电池构件 144
4.3.4 固体氧化物燃料电池需解决的关键问题 149
参考文献 150
第5章 金属-空气电池 / 152
5.1 概论 152
5.2 不同类型的金属-空气电池及其电化学反应 154
5.2.1 水系体系 155
5.2.2 无水质子体系 158
5.2.3 杂化体系和固态体系 160
5.3 电催化剂 161
5.3.1 贵金属催化剂 161
5.3.2 过渡金属氧化物和氮化物 162
5.3.3 碳酸酯材料 168
5.3.4 金属-氮化合物 169
5.3.5 导电聚合物 170
5.4 隔膜 170
5.5 阳极 171
5.6 动力学和界面 172
5.7 展望 172
参考文献 174
缩略语表 / 177
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