随着锂资源不足的问题日渐凸显，发展不受资源束缚的钠离子电池逐渐成为新能源行业的焦点之一。本书分为上、下两卷，对钠离子电池的负极材料（石墨、硬碳、合金负极）、正极材料（层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝）、电解液（碳酸酯电解液、醚基电解液、离子液体）、固体电解质（聚合物电解质、氧化物电解质）、电池界面、表征手段、理论计算、失效机制、安全性、固态电池、环境适应性及生命周期评估、产业化应用等进行了系统概述，同时对高功率器件、海水电池等技术进行了介绍。书中对各类关键材料及涉及的基础科学问题、技术、理论等研究现状和产业应用发展等进行了全面讨论，为研究人员提供了钠离子电池从材料、理论，到技术与应用的全方位资料，希望能对钠离子电池的研究发展和产业化略尽绵薄之力。

本书适用于从事二次电池、新能源储能行业的有关人员学习参考，也可作为高校新能源相关专业师生的参考书。

译者序

前言

第11章　钠离子电池醚类和酯类电解液　// 1

11.1　概述　// 1

11.2　钠离子电池酯类电解液　// 2

11.3　钠离子电池醚类电解液　// 10

11.4　总结与展望　// 15

参考文献　// 15

第12章　离子液体及聚合物基电解质在钠电池中的应用　// 21

12.1　概述　// 21

12.2　钠离子基离子液体电解质　// 22

12.2.1　离子液体电解质化学及物化性能　// 22

12.2.2　离子液体电解质在钠二次电池中的应用　// 27

12.2.3　使用离子液体电解质的钠离子二次电池界面研究　// 31

12.3　固态凝胶聚合物电解质　// 33

12.4　钠电池电解液分子模拟　// 36

12.4.1　钠离子物理化学性质　// 36

12.4.2　钠电池超浓离子液体　// 36

12.4.3　钠电池聚合物电解质　// 39

12.5　总结与展望　// 41

缩略词　// 42

参考文献　// 42

第13章　钠电池固态电解质材料—氧化物钠离子导体的发展历程及性质　// 50

13.1　概述　// 50

13.2　β/β″-氧化铝　// 51

13.3　NaSICON材料　// 54

13.4　Na5YSi4O12型硅酸盐　// 56

13.5　离子电导率　// 57

13.6　热膨胀　// 61

13.7　微观结构与加工　// 63

13.8　电池发展现状　// 66

13.9　总结与展望　// 68

参考文献　// 69

第14章　钠离子电池中的聚合物　// 82

I　钠离子电池电极中的聚合物　// 82

14.1　电池电极简介　// 82

14.2　作为活性材料的聚合物　// 83

14.2.1　含羰基官能团的聚合物　// 83

14.2.2　席夫碱聚合物　// 87

14.2.3　导电聚合物　// 87

14.2.4　有机自由基聚合物　// 88

14.2.5　氧化还原活性共价有机框架　// 88

14.2.6　聚合物作为活性材料的总结　// 90

14.3　作为活性材料前驱体的聚合物　// 90

14.4　聚合物作为黏结剂　// 90

14.4.1　黏结剂的作用　// 90

14.4.2　黏结机制　// 93

14.4.3　黏结剂性能　// 95

14.4.4　正极黏结剂　// 97

14.4.5　负极黏结剂　// 97

14.4.6　先进黏结剂的设计策略　// 100

14.4.7　聚合物作为黏结剂的总结　// 103

Ⅱ　聚合物在钠离子电池电极-电解质界面中的应用　// 103

14.5　界面设计注意事项　// 103

14.6　聚合物添加剂和寡聚物电解质　// 105

14.7　钠金属电极上的聚合物界面　// 106

14.8　原位聚合的ASEIs和复合的ASEIs　// 106

14.9　界面聚合物层的插入　// 107

Ⅲ　钠离子电池电解质中的聚合物　// 109

14.10　电解质概述　// 109

14.11　聚合物隔膜　// 110

14.12　聚合物电解质　// 112

14.12.1　固态聚合物电解质　// 113

14.12.2　复合聚合物电解质　// 114

14.12.3　有机凝胶和离子凝胶聚合物电解质　// 118

14.12.4　生物聚合物电解质　// 120

14.12.5　离子聚合物：聚阴离子和交联离聚物　// 121

14.13　全聚合物的钠离子电池　// 123

14.14　结论　// 125

参考文献　// 125

第15章　固态钠电池　// 142

Ⅰ　固态电池架构优势　// 143

15.1　能量密度　// 143

15.2　功率密度　// 146

15.3　安全性　// 146

15.4　长循环稳定性　// 147

Ⅱ　无机固体电解质的离子电导率　// 147

15.5　阴离子和迁移阳离子亚晶格　// 148

15.6　离子迁移率　// 149

15.6.1　电导率基本公式　// 149

15.6.2　在无机固体电解质中的迁移路径　// 150

15.6.3　从随机游走理论到Arrhenius型关系的电导率　// 150

15.7　超离子导体设计　// 153

15.7.1　通过增加缺陷浓度增加离子电导率　// 153

15.7.2　悖论：为什么降低迁移的能量屏障并不能总是提高离子电导率　// 155

15.7.3　关于可移动阳离子阻碍的更普遍概念　// 156

15.8　微尺度/亚尺度的离子电导率　// 157

15.8.1　多晶型无机固体电解质　// 157

15.8.2　无机固体电解质的阻抗谱　// 159

Ⅲ　电极-无机固体电解质界面　// 161

15.9　电极/固体电解质界面稳定性　// 162

15.9.1　电化学反应　// 162

15.9.2　化学反应　// 165

15.10　界面电阻　// 167

15.11　在剥离条件下金属负极|ISE界面的动力学　// 168

15.11.1　剥离过程中界面接触损失的实验证据　// 168

15.11.2　剥离的理论模型　// 169

15.11.3　阻止空隙形成的方法　// 172

15.12　金属负极|ISE界面在电沉积条件下的动力学　// 174

15.13　正极|ISE界面机械稳定性　// 177

15.13.1　邻接相的机械性能　// 177

15.13.2　正极复合物的微结构、加工途径和复合　// 178

Ⅳ　Na-ISE家族索引　// 179

15.14　氧化物ISE　// 179

15.14.1　Na-β/β′′-氧化铝　// 179

15.14.2　NaSICONs　// 180

15.14.3　氧化物ISE的优势与挑战　// 180

15.15　硫化物与硒化物　// 181

15.16　硼氢化物和衍生物　// 182

15.17　卤化物　// 183

15.18　总结　// 183

参考文献　// 183

第16章　钠离子电池的老化、退化、失效机制与安全　// 193

16.1　概述　// 193

16.2　老化（循环寿命和日历寿命）　// 193

16.3　组件保存期和稳定性　// 195

16.3.1　阴极成分　// 195

16.3.2　电解质　// 195

16.4　电池性能和寿命　// 195

16.4.1　界面稳定性（阳极和阴极）　// 196

16.4.2　电解质稳定性　// 198

16.4.3　电极材料的退化　// 198

16.4.4　隔膜退化　// 200

16.5　安全性　// 200

16.5.1　电池退化对其安全性和耐滥用性的影响　// 200

16.5.2　电池失效和耐滥用性　// 203

16.5.3　安全运输　// 208

16.6　总结　// 209

常用缩写词　// 210

参考文献　// 211

第17章　钠离子电池的环境适应性与生命周期评估发展现状　// 217

17.1　概述　// 217

17.1.1　背景介绍　// 217

17.1.2　生命周期评估　// 218

17.2　锂离子电池和钠离子电池的环境影响现状　// 219

17.2.1　当前与锂离子电池有关的环境问题和生命周期评估研究　// 219

17.2.2　钠离子电池的环境绩效现状　// 220

17.3　钠离子电池的生命周期评估现状更新　// 222

17.3.1　评估框架　// 223

17.3.2　电池模型　// 223

17.3.3　生命周期评估的结果　// 224

17.4　讨论　// 226

17.5　结论　// 228

致谢　// 229

参考文献　// 229

第18章　室温钠离子电池的应用　// 234

18.1　钠离子电池技术研究的里程碑　// 234

18.2　钠离子电池研发公司的发展状态　// 236

18.2.1　欧洲公司　// 236

18.2.2　美国公司　// 237

18.2.3　中国公司　// 237

18.2.4　日本公司　// 240

18.3　钠离子电池和其他可充电电池的对比及其潜在市场　// 241

18.4　对不同应用的潜在钠离子电池产品的特定要求　// 242

18.5　有限且分布不均的锂资源　// 243

18.6　各国政府对钠离子电池商业化的支持　// 244

18.6.1　欧洲　// 244

18.6.2　美国　// 244

18.6.3　中国　// 245

18.7　总结和展望　// 245

参考文献　// 245

第19章　高功率钠离子电池与钠离子电容器　// 247

19.1　钠离子电池及其高功率应用　// 247

19.1.1　钠离子电池负极材料　// 247

19.1.2　钠离子电池正极材料　// 252

19.2　钠离子电容器（NICs）　// 255

19.3　高功率体系电解液　// 258

19.4　结论　// 261

参考文献　// 261

第20章　可充电海水电池　// 270

20.1　概述　// 270

20.2　可充电海水电池的基本信息　// 271

20.2.1　海水电池的历史　// 271

20.2.2　工作原理及电池部件　// 272

20.2.3　正极反应　// 273

20.3　可充电海水电池的材料　// 277

20.3.1　正极　// 277

20.3.2　固态电解质　// 281

20.3.3　负极　// 283

20.4　电池制造与应用　// 289

20.4.1　纽扣电池设计　// 289

20.4.2　方形电池与组件设计　// 289

20.4.3　应用　// 293

20.5　挑战与展望　// 294

20.5.1　正极　// 294

20.5.2　固态电解质　// 295

20.5.3　负极　// 295

20.5.4　电池生产　// 295

致谢　// 296

参考文献　// 296