能源是现代社会发展的基石,新能源材料在解决能源危机和环境污染方面具有巨大的潜力。本书作为“动力和储能电池理论与技术丛书”之一,在总结了新能源行业的发展背景与各类新能源电池的材料背景后,以材料合成制备的物理法与化学法为主要讲述对象,介绍了行业中常见的各类合成材料的制备手段,主要包括:破碎粉磨法、物理气相沉积法、雾化法、高温固相法、沉淀法、水热/溶剂热法、化学气相沉积法等,并介绍了以静电纺丝技术和磁控溅射技术为代表的新合成制备技术。

本书从企业培训和院校教育双视角出发,旨在为读者提供完整的、紧密连接国内行业的新能源材料合成与制备方法的原理、设备和特征,助力新能源产业人才培养。

前言

第1章新能源材料简介1

1.1新能源1

1.2太阳电池材料2

1.3燃料电池材料3

1.4锂离子电池材料7

第2章物理法

9

2.1破碎粉磨法10

2.1.1物料具备的基本性质10

2.1.2施力方式11

2.1.3粉碎过程12

2.2物理气相沉积法16

2.2.1概述16

2.2.2电阻丝加热法和高频感应加热法18

2.2.3等离子体加热法19

2.2.4激光加热法24

2.2.5电子束加热法36

2.3雾化法41

2.3.1雾化法的定义及原理41

2.3.2雾化法的分类与特点46

2.3.3应用案例49

第3章化学法

56

3.1固相法——高温固相法56

3.1.1定义及原理57

3.1.2固相反应的特点57

3.1.3主要仪器设备58

3.1.4工艺参数的影响68

3.1.5高温固相法的应用69

3.2沉淀法75

3.2.1定义及原理75

3.2.2沉淀法的应用76

3.2.3主要仪器设备76

3.2.4工艺参数的影响79

Ⅶ

Ⅵ

3.3水热/溶剂热法82

3.3.1定义及特点82

3.3.2反应机理84

3.3.3反应设备及工艺流程85

3.3.4工艺参数的影响86

3.3.5水热/溶剂热法的局限性94

3.3.6水热/溶剂热法的应用95

3.4化学气相沉积法100

3.4.1定义及原理100

3.4.2主要仪器设备101

3.4.3工艺参数的影响103

3.4.4化学气相沉积法的特点103

3.4.5化学气相沉积法的应用104

3.5其他化学法105

3.5.1溶胶-凝胶法105

3.5.2模板法106

3.5.3喷雾热解/干燥法108

3.5.4冷冻干燥法108

第4章新合成制备技术110-

4.1静电纺丝技术110

4.1.1定义及原理110

4.1.2工艺参数的影响113

4.1.3静电纺丝技术的种类114

4.1.4静电纺丝技术在锂离子电池硅碳复合负极材料中的应用116

4.1.5静电纺丝技术在固体氧化物燃料电池电极材料中的应用118

4.2磁控溅射技术120

4.2.1定义及原理120

4.2.2磁控溅射技术的种类122

4.2.3磁控溅射技术的特点123

4.2.4磁控溅射技术在锂硫电池中的应用124

4.2.5磁控溅射技术在柔性全固态薄膜锂电池中的应用125