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绪论1

第一章 化学电源的基本概念3

第一节 化学电源的组成和工作原理3

第二节 化学电源的热力学7

第三节 化学电源的分类9

第四节 化学电源的电性能10

一、电池的开路电压10

二、电池的内阻11

三、电池的放电电压和充电电压13

四、电池的容量和比容量16

五、电池的能量和比能量20

六、电池的功率和比功率24

七、电池的自放电和贮存性能25

八、蓄电池的循环寿命27

九、蓄电池的输率28

第五节 电池的组合28

一、电池的串联28

二、电池的并联29

三、电池的复联29

第六节 电极的组成、结构和成型方法30

第二章 锌-二氧化锰电池33

第一节 概述33

第二节 锌-锰电池的命名与型号34

第三节 锌-锰电池中的二氧化锰正极36

一、电池电压的变化36

二、二氧化锰电极的电化学行为37

三、溶液中pH、NH+4、Zn2+对MnQ2电化学行为的影响46

四、二氧化锰的晶型与性能49

五、二氧化锰的利用率与理想电芯结构51

第四节 锌-锰电池的锌负极53

一、锌负极的电化学行为53

二、锌负极的极化53

三、锌负极的自放电54

四、影响自放电的因素56

五、降低自放电的措施60

第五节 锌-锰电池的反应61

一、酸性介质中锌-锰电池的反应61

二、碱性介质中锌-锰电池的反应61

三、中性介质中锌-锰电池的反应62

第六节 锌-锰干电池的性能65

一、开路电压65

二、工作电压及其变化65

三、欧姆内阻66

四、容量及影响容量因素的分析67

五、贮存性能72

第七节 锌-锰电池的气胀、出水冒浆及绿铜帽72

一、电池的气胀72

二、出水冒浆73

三、铜帽生锈74

第八节 糊式锌-锰于电池的制造工艺及分析75

一、糊式锌-锰干电池的生产流程76

二、炭棒的制造和分析76

三、正极的制造和分析76

四、负极锌筒的制造81

五、电液的配制、净化与浆液配制81

六、电池的装配86

第九节 叠层锌-锰电池87

一、纸板电池的特点89

二、纸板电池的反应89

第十节 纸板电池89

三、纸板电池的隔离层91

四、纸板电池的制造95

第十一节 碱性锌-锰电池96

一、碱锰电池的特点与结构96

二、碱锰电池的反应98

三、碱锰电池的制造98

四、碱锰二次电池101

第三章 铅酸蓄电池104

第一节 概述104

第二节 铅蓄电池的热力学原理106

一、铅蓄电池的成流反应106

二、电极电位与电池的电动势107

三、铅-硫酸水溶液的电位-pH图108

一、二氧化铅电极的反应机理112

第三节 二氧化铅正极112

二、PbQ2变体的晶型与其性能114

三、循环过程中PbQ2性能的变化116

四、正极板栅及其腐蚀117

第四节 铅负极121

一、铅负极的反应机理121

二、铅负极的钝化122

三、铅负极添加剂123

四、铅负极的自放电124

五、铅负极的不可逆硫酸化126

第五节 铅蓄电池的电性能126

一、电动势126

二、充放电曲线127

三、电池的容量及其影响因素127

六、充电保持能力与输率129

四、铅蓄电池的欧姆内阻129

五、循环寿命129

第六节 铅蓄电池的制造原理及工艺130

一、涂膏式铅蓄电池的生产流程130

二、板栅的制造131

三、铅粉的制造134

四、铅膏的配制及原理136

五、生极板的制造138

六、极板的化成140

七、电池的装配144

第七节 铅-二氧化铅电池的发展方向145

第四章 镉-镍蓄电池146

第一节 概述146

一、成流反应147

二、电极电位与电动势147

第二节 镉-镍蓄电池的反应与电动势147

第三节 氧化镍电极的工作原理148

第四节 镉电极的工作原理151

一、反应机理151

二、影响电极寿命及容量的一些因素151

第五节 密封镉-镍蓄电池的原理152

一、密封原理152

二、密封措施153

第六节 镉-镍蓄电池的电性能155

一、充放电曲线155

二、容量及影响因素156

三、记忆效应156

四、循环寿命156

五、自放电156

一、活性物质的制备157

第七节 镉-镍蓄电池的制造工艺157

二、有极板盒式电池的制造159

三、烧结式电池的制造159

四、密封镉-镍蓄电池的制造163

第八节 镉-镍蓄电池的改进及发展方向165

一、粘结式电极165

二、发泡式电极165

三、纤维式电极167

第五章 锌-银电池169

第一节 概述169

第二节 锌-银电池的反应与电动势170

一、成流反应170

二、电极电位及电动势170

第三节 锌负极171

一、锌的阳极钝化172

二、两相多孔电极173

第四节 氧化银电极174

一、充电曲线175

二、放电曲线175

三、氧化银电极的自放电177

第五节 锌-银电池的电性能177

一、放电特性177

二、比特性178

三、贮存寿命与循环寿命180

第六节 锌-银电池制造工艺简介182

一、电极的成型182

二、隔膜184

三、电解液185

四、电池的装配185

第一节 概述186

第六章 金属-空气电池186

第二节 锌-空气电池的反应与电动势187

第三节 氧的还原反应188

一、氧电极的特点188

二、氧还原的反应机理189

第四节 气体扩散电极190

一、气体扩散电极的特点191

二、憎水型气体扩散电极192

第五节 锌-空气电池的制造195

一、聚四氟乙烯空气电极的制造工艺195

二、锌负极的制备197

三、锌-空气电池的装配197

一、放电性能198

二、贮存性能198

第六节 锌-空气电池的电性能198

第七节 二次锌-空气电池200

第八节 锌-氧电池201

第九节 镁-空气电池201

一、概况及反应201

二、镁电极的电极电位与钝化202

三、镁电极的滞后现象203

四、镁电极的电流效率203

五、镁-空气电池的结构与电性能204

第七章 锂电池206

第一节 概述206

第二节 锂电池的正极活性物质209

第三节 锂电池的电解质溶液210

一、有机电解质溶液211

二、无机电解质溶液213

三、锂-二氧化锰电池的结构与制备215

二、锂-二氧化锰电池的反应215

第四节 锂-二氧化锰电池215

一、锂-二氧化锰电池的特点215

四、锂-二氧化锰电池的电性能218

第五节 锂-亚硫酰氯电池220

一、锂-亚硫酰氯电池的特点220

二、锂-亚硫酰氯电池的反应221

三、锂-亚硫酰氯电池的结构及制造简介221

四、锂-亚硫酰氯电池的电性能222

五、锂-亚硫酰氯电池的电压滞后与安全问题222

第六节 锂-碘电池224

第七节 其他锂电池简介226

一、Li-(CFr)n电池226

二、Li-Ag2CrO4电池227

三、Li-SO2电池228

第八节 常温锂二次电池简介230

第八章 燃料电池231

第一节 概述231

第二节 燃料电池的工作原理及分类232

一、燃料电池的工作原理232

二、燃料电池的分类233

三、各类燃料电池的优劣233

第三节 燃料电池的热力学234

一、燃料电池的电动势234

二、燃料电池电动势的温度系数和压力系数235

三、燃料电池的效率236

第四节 燃料电池的动力学238

一、燃料电池的工作电压238

二、燃料电池的输出功率239

一、燃料电池发电系统240

第五节 燃料电池工作体系240

二、燃料电池的工作241

第九章 氢-镍电池244

第一节 概述244

第二节 高压氢-镍电池245

一、高压氢-镍电池的结构245

二、高压氢-镍电池的工作原理245

三、高压氢-镍电池的特点246

第三节 金属氢化物-镍电池246

一、金属氢化物-镍电池的工作原理246

二、目前所研制的金属氢化物-镍电池的性能及发展247

三、金属氢化物-镍电池的特点248

第四节 吸氢电极249

一、贮氢材料的性质249

三、吸氢电极用贮氢材料应具备的条件250

二、贮氢材料的分类250

四、电池用贮氢材料的进展251

五、吸氢电极的制造方法251

六、吸氢电极性能下降的原因252

七、贮氢材料的表面改性技术253

第五节 氢-镍电池的发展方向254

第十章 锂离子二次电池255

第一节 概述255

第二节 锂离子电池的工作原理257

第三节 锂离子电池的负极257

第四节 锂离子电池的正极259

第五节 锂离子电池的电解质溶液260

第六节 锂离子电池结构与电性能261

参考文献263