973计划项目“绿色二次电池新体系相关基础研究”在电池的高功率、高能量、安全性、回收再生及新材料设计等方面取得显著进展：在高功率镍氢电池方面，在电池与相关材料设计、电极制备与表面修饰新技术、电池组装等方面所取得的研究成果，从理论上指导了高功率镍氢动力电池的制备，目前D型8Ah电池的功率密度达到1006W/Kg,，能量密度达到5 5Wh/Kg，超过目前国际上同类D型电池的水平。在电池新体系电极材料方面，制备出非整比Sn基非晶纳米合金负极，其可逆嵌锂容量和首次库仑效率明显提高；发现了聚三苯胺的高比功率特征及稳定的高倍率循环性能。在电池安全性方面，提出了采用电压敏感隔膜进行可逆过充保护的原理和技术。该技术可望成为防止锂离子电池出现过充事故、提高其安全性的新方法。在电池回收再生方面，提出生物淋滤--液膜萃取回收废旧电池中贵重金属的资源化处理思路，锂离子电池中钴和锂的浸出浓度均为50%以上，为后续的液膜萃取回收奠定了技术基础。在电池材料设计方面，优化设计并探索出正极材料的表面包覆物质与电解质相互作用的自发生成路易斯酸化机制，从而将纳米粉体直接添加到电极材料中形成改性电极，显著提高了正极材料的实际比容量、循环稳定性、倍率性能和热安全性，实现了材料设计对电极制备工艺创新改进的指导理念。项目研究成果荣获2006年国家科技进步二等奖。

相关图书信息

绿色二次电池

作　者： 吴锋　主编

出 版 社： 科学出版社

出版时间： 2009-11-1

开　本： 16开

I S B N ： 9787030258212

定价：￥88.00

内容简介

本书主要讨论并阐述了绿色二次电池发展中的新体系及研究方法。内容包括近年来绿色二次电池研究中的新构思、新材料、新技术、新原理和新进展，重点介绍高能量密度多电子反应电池体系、高功率电极材料与电池设计、高能量密度电池的安全性控制技术、电极材料的理论设计方法、电池反应的现场谱学表征技术，以及电池的绿色度评价方法。

本书可供从事化学电源研究和设计的科研人员及高等院校相关专业研究生学习、参考。

目录

序

前言

第1章 概论

1.1 国家需求与研究背景

1.2 面临问题与研究目标

1.3 发展机遇与产业格局

1.4 研究概况与技术挑战

1.4.1 多电子反应体系

1.4.2 快速电极反应过程与相关材料

1.4.3 可控电池反应

1.5 结语

第2章 高比能二次电池分析

2.1 引言

2.2 实现高比能量的理论分析

2.2.1 高比能电池的理论原理

2.2.2 影响电池比能量的因素

2.3 高比能二次电池发展现状

2.3.1 二次电池体系开发现状

2.3.2 典型高比能二次电池体系的技术现状

2.3.3 现有高比能二次电池体系的技术局限

2.4 现有高比能二次电池体系的发展潜力

2.5 提升二次电池能量密度的可能途径

参考文献

第3章 高功率电池设计与应用技术

3.1 引言

3.2 高功率电池设计

3.2.1 电池内阻与最大输入/输出功率的关系

3.2.2 高功率电池设计的工艺敏感性因素分析

3.2.3 电池安全性与反应选择性、电极材料极化均匀程度的关系

3.3 磷酸铁锂材料的高功率输出特性

3.4 改善储氢合金负极的低温输出特性的措施

3.4.1 制约储氢材料低温性能的主要影响因素

3.4.2 改善储氢合金电极低温输出性能的措施

3.5 电池的热特性与管理设计

3.5.1 电池热模型的建立

3.5.2 电池热管理系统的设计

3.6 高功率电池的发展

参考文献

第4章 室温锂硫二次电池

4.1 锂硫电池的反应机理

4.1.1 锂硫电池的多步电化学反应

4.1.2 容量衰减机理

4.2 单质硫正极材料

4.3 硫化物正极材料

4.3.1 无机硫化物

4.3.2 有机硫化物

4.4 锂硫电池用电解质材料

4.4.1 锂硫电池用电解质的评价指标

4.4.2 锂硫电池用液态电解质

4.4.3 锂硫电池用固态电解质

4.5 应用示例

4.6 结语

参考文献

第5章 薄液层电化学储能体系

第6章 三维结构锡基储锂合金负极材料

第7章 多电子反应氢氧化镍电极材料

第8章 高比能电池的安全性与反应控制技术

第9章 电池反应研究的谱学表征方法

第10章 新型电池材料的模拟计算与结构设计

第11章 二次电池的绿色度评价方法

参考文献