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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Kiehne, H.A. 编

出品人:

页数:542

译者:

出版时间:2003-8

价格:$ 259.84

装帧:HRD

isbn号码:9780824742492

丛书系列:

图书标签:

• 锂电
• 能源
• 电化学
• 手册
• 电池技术
• 新能源
• 储能技术
• 电化学
• 电池材料
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• 电动汽车
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• 电池安全
• 电池制造

《电池技术手册》：解锁未来能源的关键 随着全球对可持续能源解决方案的需求日益增长，电池技术作为储存和释放能量的核心，其重要性不言而喻。从我们日常生活中不可或缺的智能手机、电动汽车，到支撑国家电网稳定运行的储能系统，电池的每一次技术革新都深刻地影响着社会发展的轨迹。 《电池技术手册》并非一本简单的教科书，而是一部为电池科学与工程领域的专业人士、研究人员、学生以及所有对下一代能源储存技术充满好奇的读者精心打造的深度指南。本书全面而细致地剖析了电池技术的方方面面，旨在成为您探索这一前沿领域的权威参考。 核心内容概览： 基础理论与化学原理： 本书首先为读者奠定坚实的理论基础。我们将深入探讨电化学的基本概念，包括电极反应、电解质导电机制、离子传输以及电池内部的电化学动力学。您将了解不同电池体系（如锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等）在化学组成、电化学行为和能量密度上的根本差异。从正负极材料的选择、电解液的性能要求，到隔膜的功能与设计，《电池技术手册》将为您一一揭示这些关键要素如何协同工作，驱动电池的充放电过程。 关键材料科学与工程： 电池的性能高度依赖于其内部的材料。本书将详细介绍当前主流及未来潜在的电池材料。 正极材料： 从钴酸锂（LCO）、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）等钴基材料，到磷酸铁锂（LFP）等磷酸盐体系，再到富镍三元材料和高容量锰基材料，我们将深入分析它们的晶体结构、比容量、循环稳定性、倍率性能以及安全性。此外，本书还将涵盖固态电解质材料、硫化物、氧化物以及聚合物基固态电解质的研究进展，探讨它们在解决锂枝晶问题、提升电池安全性方面的潜力。 负极材料： 石墨作为当前最普遍的负极材料，其结构、容量衰减机制以及改性策略将得到详细阐述。同时，本书还将重点关注下一代负极材料，如硅基负极（包括硅碳复合材料、氧化亚硅等）、金属锂（作为终极负极材料，其合金化、枝晶生长与安全控制是研究热点）、钛酸锂（LTO）等，分析它们的优势、挑战以及实现商业化的技术路径。 电解液与隔膜： 有机碳酸酯类电解液（如EC、DMC、EMC等）的配方优化、添加剂的作用（如SEI膜稳定剂、过充保护剂等）以及锂盐（如LiPF6、LiTFSI等）的性能对电池的影响将得到深入分析。同时，书中也将探讨离子液体、固态电解质以及高电压电解液等新型电解质体系的研究进展。隔膜作为阻止正负极直接接触、同时允许离子自由通过的关键组件，其材料（聚丙烯、聚乙烯、陶瓷涂层隔膜等）、孔隙率、厚度以及热稳定性对电池性能和安全性的影响也将被详尽解析。 电池设计与制造工艺： 电池的宏观结构和制造工艺同样至关重要。《电池技术手册》将探讨不同电池形态（如圆柱形、方形、软包）的设计考量，以及它们在能量密度、功率密度、散热性能和成本上的权衡。从浆料制备、涂布、辊压、裁切、卷绕/叠片，到注液、化成、封装，书中将详细介绍各类制造工艺流程，并分析其对电池性能一致性、可靠性以及生产效率的影响。此外，对电池热管理系统、电芯集成和电池组（BMS）设计的基本原理也将进行阐述。 性能测试与表征技术： 准确评估电池的性能是研发和应用的关键。本书将介绍各种常用的电池性能测试方法，包括循环寿命测试、倍率性能测试、内阻测试、自放电测试以及不同温度下的性能评估。同时，还将详细介绍多种先进的表征技术，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）等，并解释它们如何帮助我们理解电池内部的结构变化、界面反应和失效机制。 安全技术与可靠性： 电池安全是电池技术发展过程中永恒的主题。《电池技术手册》将系统性地探讨电池的安全隐患，如热失控、过充、过放、短路等，并详细介绍各种安全设计和防护措施，包括PTC、CID等内部保护装置，以及外部的电池管理系统（BMS）、热管理系统（TMS）和结构设计。此外，书中还将讨论电池的可靠性评估方法和标准，以及如何通过材料选择、工艺优化和系统设计来提升电池的整体安全性。 新兴电池技术与未来趋势： 展望未来，本书将聚焦于当前极具潜力的下一代电池技术，为读者描绘电池技术的未来图景。 固态电池： 作为提升安全性和能量密度最有希望的技术之一，我们将深入探讨不同类型的固态电解质（氧化物、硫化物、聚合物）的制备、性能和界面问题，以及全固态电池的设计挑战和发展前景。 金属空气电池（如锂空气、锌空气、铝空气）： 这些电池因其理论能量密度极高而备受关注，本书将分析其工作原理、关键催化剂、电解质和界面问题，以及实现商业化的障碍。 钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池、钙离子电池等： 随着锂资源的稀缺性和成本波动，这些基于更丰富元素的电池体系成为研究热点。本书将介绍它们的电化学特性、材料选择、优缺点以及未来应用潜力。 先进电极材料： 如高性能锂硫电池、锂硒电池、硅基负极、高镍三元材料的进一步发展，以及用于宽温域、高功率输出的新型材料。 电池回收与可持续性： 随着电动汽车的普及，电池的回收和再利用变得日益重要。本书将探讨电池回收的技术、挑战以及循环经济模式在电池产业中的应用。 《电池技术手册》力求内容翔实、逻辑清晰、图文并茂，每一章都经过严谨的梳理和审定，确保信息的准确性和前沿性。无论是希望深入了解电池科学的科研人员，还是致力于电池产品开发与创新的工程师，亦或是对未来能源技术充满好奇的学习者，都能从中获得宝贵的知识和启示。本书不仅是一本工具书，更是一扇通往电池技术前沿的窗口，帮助您理解当下，预见未来，共同推动能源革命的进程。

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作为一名对未来科技发展趋势保持高度关注的读者，我特别期待书中对下一代电池技术的展望。除了目前已经非常成熟的锂离子电池，我一直对固态电池、锂硫电池、锂空气电池等新型电池技术感到兴奋。这些技术如果能够实现商业化，将可能带来能量密度和安全性的巨大飞跃。我希望这本书能够为我揭示这些前沿技术的潜力，以及它们在实现过程中可能面临的科学和工程障碍。

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我一直觉得，要真正理解一个技术，就必须了解它的历史演进。这本书的序言部分，或者说开篇导引，让我看到了作者对于电池技术发展历程的梳理和洞察。从早期的伏打电堆到如今蓬勃发展的锂离子电池，再到未来可能出现的固态电池、钠离子电池等，每一个里程碑式的节点都蕴含着无数科学家的智慧和汗水。我期待这本书能够详细介绍这些关键性的技术突破，以及推动这些突破背后的科学理念和工程挑战，让我能更深刻地理解电池技术是如何一步步发展到今天的。

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作为一名对能源科技领域一直抱有浓厚兴趣的普通读者，我一直渴望找到一本能够系统性地梳理和介绍电池技术的书籍。市面上充斥着各种技术报告和零散的科普文章，但真正能够将整个电池技术的发展脉络、核心原理、关键材料以及未来趋势进行清晰、全面、深入讲解的书籍却屈指可数。我期待这本书能够填补我在这方面的知识空白，让我能够对电池这一现代社会不可或缺的能源载体有一个更宏观、更透彻的认识。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的第一印象，那种沉稳而专业的蓝色调，搭配上简洁明了的字体，瞬间就传递出一种权威感和深度。拿到手中，厚实而有质感的纸张触感也让我感到很踏实，仿佛捧着的是一份沉甸甸的知识宝藏。虽然我还没有深入阅读书中的具体内容，但我可以想象，这一定是一本精心编撰、信息量巨大的著作。

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在翻阅了这本书的部分章节（虽然还未深入研读），我对其条理性和逻辑性感到由衷的赞叹。作者在内容的组织上显然是煞费苦心的，从最基础的化学原理到复杂的工程应用，层层递进，环环相扣。这种编排方式非常适合非专业背景的读者，能够帮助我们逐步建立起对电池技术复杂的理解框架。我可以想象，当我对某一特定类型的电池产生疑问时，书中很可能已经为你准备好了详细的解答，并且会将其置于更广阔的技术背景之下进行阐释。

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总而言之，这本书给我一种“大而全”的预感，但更重要的是，我能感受到其中蕴含的“精”和“深”。即使我无法完全理解所有的专业术语和复杂公式，我相信通过阅读这本书，我能够构建起一个清晰、准确、完整的电池技术知识体系。这本书不仅仅是关于电池本身的介绍，更是关于人类如何利用科学技术解决能源问题的生动写照，我对此充满了期待。

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虽然我并非电池领域的专业研究人员，但我对电池技术在不同应用场景下的具体表现和需求差异非常感兴趣。例如，电动汽车需要高能量密度和长寿命的电池，而手机等便携式设备则更看重能量密度和成本。储能系统则可能对功率密度和循环寿命有更高的要求。我期待这本书能够对不同应用场景下的电池技术需求进行分析，并介绍相应的技术解决方案。

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随着环保意识的日益增强，可持续性和可回收性也成为了电池技术发展的重要方向。我希望这本书能够对如何减少电池生产过程中的环境影响，以及如何有效地回收和再利用报废电池等问题进行探讨。我知道，电池的回收涉及复杂的化学和机械工艺，能够将这些内容清晰地梳理出来，对于理解电池技术的未来发展至关重要。

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我对书中关于“材料科学”在电池技术中的作用的部分尤为好奇。我知道，电池的性能很大程度上取决于其正负极材料、电解质以及隔膜等关键组分的特性。这些材料的微观结构、化学性质以及它们之间的相互作用，直接决定了电池的能量密度、功率密度、循环寿命以及安全性。我希望这本书能够对这些关键材料的最新研究进展和发展趋势进行深入的探讨，哪怕是对我这个外行来说，也能体会到材料科学的精妙之处。

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安全性是现代电池技术，尤其是电动汽车和便携式电子设备中至关重要的考量因素。我一直非常关注电池在过充、过放、短路等极端条件下的表现，以及如何通过材料设计、结构优化和管理系统来提升电池的安全性。我期待这本书能够详细介绍当前主流电池技术的安全挑战，以及科学家们正在探索的各种安全解决方案，比如新型阻燃电解质、陶瓷隔膜、以及更先进的电池管理系统（BMS）等。

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