能量储存材料与器件汇总
储能材料有哪些
储能材料有哪些
储能材料是指能够将能量储存起来，并在需要时释放出来的材料。
随着清洁能
源的发展和应用，储能技术也越来越受到关注。
储能材料的种类繁多，下面我们就来介绍一些常见的储能材料。
首先，化学储能材料是一种常见的储能材料。
其中，电池是最常见的化学储能
设备。
目前市面上常见的电池有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
这些电池能够将电能以化学形式储存起来，并在需要时释放出来，被广泛应用于电动汽车、储能电站等领域。
其次，超级电容器也是一种重要的储能材料。
超级电容器具有高功率密度、长
循环寿命和快速充放电等优点，被广泛应用于电子产品、电动工具、电动汽车等领域。
它们能够通过吸附和脱附电荷的方式进行能量的储存和释放。
另外，热储能材料也是一种重要的储能形式。
热储能材料能够将热能储存起来，并在需要时释放出来。
目前常见的热储能材料有蓄热水箱、熔融盐等。
它们被广泛应用于太阳能热发电、工业余热利用等领域。
除此之外，机械储能材料也是一种重要的储能形式。
机械储能材料能够将动能
储存起来，并在需要时释放出来。
目前常见的机械储能设备有压缩空气储能、飞轮储能等。
它们被广泛应用于储能电站、微网系统等领域。
总的来说，储能材料种类繁多，每种储能材料都有其独特的优点和适用场景。
随着清洁能源和储能技术的不断发展，相信未来会有更多新型的储能材料出现，为人类提供更多清洁、高效的能源解决方案。
储能系统主要设备材料清单
储能系统主要设备材料清单储能系统的主要设备和材料清单会因系统规模、技术选型以及特定应用的需求而有所不同。
一般性的储能系统主要设备和材料清单，其中包括了典型的组件和元件：目录1.电池储能单元 (1)2.电池和储能系统的连接元件： (2)3.逆变器和转换设备： (2)4.控制和智能系统： (2)5.热管理系统： (3)6.安全和防护装置： (3)7.支撑和外围设备： (3)8.电气和电子元件： (3)9.监测和测量设备： (3)10.安全设备： (4)11.环境友好材料： (4)12.安装和维护设备： (6)13.地基和支持结构： (6)14.系统连接和监测设备： (9)15.环保设备： (9)16.安全标识和警告设备： (13)17.放置和安装材料： (13)18.现场建筑和工程设备： (13)1.电池储能单元储能系统中的设备取决于其特定的应用和配置。
一般来说，一个典型的储能系统可能包括以下设备：储能介质：这是储能系统的基础，可以为电能、热能、压力能等形式的能量储存。
例如，电池、压缩空气、飞轮等。
储能转换设备：这类设备用于将一种形式的能量转换为另一种形式。
例如，电池储能系统中的逆变器，用于将电池的直流电转换为交流电。
储能控制器：这类设备用于监控和控制储能系统的运行，确保能量的储存和释放安全、有效。
例如，电池储能系统中的电池管理系统(BMS)o储能系统配件：这类设备包括储能系统中所需的各类辅助设备，如变压器、电缆、传感器、冷却系统等。
需要注意的是，具体的储能设备选择和配置需要根据储能系统的应用场景、功率大小、储能时间、成本预算等因素进行设计和选择。
1.1电池组：锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等，根据应用需求选择。
1.2电池管理系统(BMS)：BMS主控板、电池控制器、温度传感器、电池均衡电路等。
1.3电池支架和防护：电池组支架、防护罩等。
2.电池和储能系统的连接元件：2.1直流开关：用于连接和断开电池组与电池系统之间的直流电路。
新能源材料与器件导论
新能源材料与器件导论引言：随着全球能源危机的逐渐加深，寻求可替代传统化石能源的新能源已经成为当今社会的热门话题。
新能源材料与器件作为新能源技术的基础和核心，起着至关重要的作用。
本文将从材料和器件两个方面，对新能源材料与器件导论进行探讨。
一、新能源材料1. 太阳能材料太阳能作为最为广泛利用的新能源之一，其材料的研究与开发是实现太阳能高效转换的关键。
研究人员通过改进硅基材料、有机太阳能电池材料、钙钛矿太阳能电池材料等，实现了太阳能的高效转换和低成本制备。
2. 燃料电池材料燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的器件，其材料的选择对燃料电池的性能和稳定性起着至关重要的作用。
目前，常用的燃料电池材料包括质子交换膜、电催化剂等。
研究人员通过合成新型电催化剂、提高质子交换膜的导电性等手段，不断提升燃料电池的效率和寿命。
3. 锂离子电池材料锂离子电池作为目前应用最广泛的可充电电池，其材料的研究和改进对提高电池的能量密度和循环寿命具有重要意义。
研究人员通过改进锂离子电池的正极材料、负极材料以及电解质等，实现了锂离子电池的快速充放电和长循环寿命。
二、新能源器件1. 太阳能电池太阳能电池是将光能直接转换为电能的器件，其关键是太阳能电池材料的选择和设计。
目前，常用的太阳能电池包括硅基太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。
这些太阳能电池在光电转换效率、稳定性和制备成本等方面都有较大的差异，研究人员致力于提高太阳能电池的效率和降低制造成本。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的器件，其关键是燃料电池材料的选择和优化。
常见的燃料电池包括质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
研究人员致力于改进燃料电池的材料，提高电池的能量密度、降低成本和延长使用寿命。
3. 锂离子电池锂离子电池是一种利用锂离子在正负极之间的迁移来实现能量转换的器件。
锂离子电池的关键在于正负极材料的选择和设计。
研究人员通过合成新型正负极材料、改进电解质、优化电池结构等手段，提高了锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性。
储能关键技术和材料
储能关键技术和材料随着能源消耗的日益增加和对环境保护的要求不断提高，储能技术成为解决能源短缺和碳排放问题的重要手段。
储能关键技术和材料的研发和应用对于推动清洁能源的发展具有重要意义。
本文将从储能技术和材料的角度，介绍几种常见的储能技术和相关材料的应用。
一、储能技术1. 锂离子电池技术锂离子电池是目前应用最为广泛的储能技术之一。
它具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点。
锂离子电池的关键材料包括正极材料、负极材料和电解液。
正极材料一般采用锂铁磷酸盐、钴酸锂等，负极材料主要是石墨，电解液则是由有机溶剂和盐组成。
未来的发展方向是提高电池的能量密度和循环寿命，降低成本。
2. 燃料电池技术燃料电池是通过氢气和氧气的化学反应产生电能的装置。
它具有高效率、无污染、可持续等特点。
燃料电池的关键材料包括电极催化剂、电解质和气体扩散层。
电极催化剂通常采用贵金属如铂、钯等，电解质则是聚合物膜。
目前，燃料电池的应用还受到氢气的储存和供应的限制，未来的发展方向是开发更高效的催化剂和储氢材料。
3. 超级电容器技术超级电容器是一种能量存储装置，具有高功率密度和长循环寿命的特点。
它的关键材料是电极材料和电解质。
电极材料主要有活性炭、碳纳米管等，电解质则是有机溶剂或离子液体。
超级电容器的未来发展方向是提高能量密度和减小尺寸，以满足更多领域的需求。
二、储能材料1. 硅锂材料硅锂材料是一种新型的锂离子电池材料，具有高容量和高能量密度的特点。
但由于硅锂材料存在容量衰减和体积膨胀等问题，目前在商业化应用上还存在一定的挑战。
未来的研究方向是解决硅锂材料的稳定性和循环寿命问题。
2. 钒氧化物材料钒氧化物材料是超级电容器的常用电极材料，具有高比电容和优良的循环寿命。
但目前的研究主要集中在实验室阶段，商业化应用还存在一定的难度。
未来的发展方向是提高钒氧化物材料的能量密度和降低成本。
3. 钢铁储能材料钢铁储能材料是一种新型的储能技术，通过储存钢铁的热能来实现能量的存储。
电子学中的储能器件
电子学中的储能器件随着电子科技的不断发展，各种各样的电子设备开始普及。
但是，电子设备需要大量的电源来提供能量。
为了避免电源不足的问题，人们逐渐开始关注并研究储能器件。
储能器件是指能够储存电能，利用储存的电能为设备提供能量的器件。
本文将对几种常见的储能器件进行介绍。
一、电容器电容器是最简单的储能器件之一。
它由两个金属板和介质构成。
在电容器中，电容器的电容量与板间距、面积、介电常数等因素都有关系。
电容器储存能量的原理是将电荷存储在金属板对、电容器的两个导体之间，从而存储电能。
电容器存储的电能与其电容量、电压有关。
二、电池电池是另一个常见的储能器件。
它是由两个或多个不同材料的电极和介质构成。
当电池轻微受到刺激时，正负极之间会产生电流，从而将电能存储在电场中。
电池的储能能力与电极材料、电解质、电池反应、电极表面积和形状等因素密切相关。
电池是一种化学储能器件，相对于电容器，它能够储存更多的能量。
三、超级电容器超级电容器也称为超级电容器。
超级电容器是一种新型的储能器件，能够比电池和电容器更有效地存储电能。
超级电容器由导电材料制成，并具有高表面积、高导电性、低内阻等特点。
同时，超级电容器还具有快速充电和放电的特点。
由于其较高的电容和电压水平，超级电容器可以在多个领域，如能源储存和电力管理中得到广泛的应用。
四、超导磁能储存器超导磁能储存器是一种能够存储大量电能的高性能储能器件。
它由超导电磁体和电容器组成。
超导磁能储存器的储能原理是，当电流通过超导体时，其会产生一个磁场。
这种磁场可以在超导材料中持续存在，从而实现电能的存储。
总结储能器件在电子领域中具有广泛的应用，无法想象今天的电子设备生活没有蓄电池、超级电容器等储能器件的支持。
在未来，随着科技的不断发展，在各种需求场景中，电子学储能器件也将会不断地在发展和创新。
新能源材料与器件介绍
新能源材料与器件介绍
新能源材料与器件是指那些能够有效地转换、存储和利用能源
的材料和设备。
这些材料和器件在可再生能源、能源存储和能源利
用方面发挥着重要作用。
以下是对新能源材料与器件的介绍：
1. 太阳能材料与器件，太阳能电池是利用光能直接转换为电能
的装置，常见的太阳能电池包括硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等。
此外，太阳能热发电、光伏发电和光热发电也
是利用太阳能的重要途径。
2. 风能材料与器件，风能是一种清洁、可再生的能源，风力发
电机是利用风能转换为机械能或电能的设备。
风能材料与器件包括
风力发电机叶片材料、风力发电塔架材料等。
3. 储能材料与器件，储能技术是解决可再生能源间歇性和间断
性问题的关键。
电池、超级电容器、储氢技术等都是储能材料与器
件的代表。
此外，储热技术也是重要的储能手段。
4. 燃料电池材料与器件，燃料电池是一种将化学能直接转换为
电能的装置，常见的燃料电池包括氢燃料电池、甲醇燃料电池、固
体氧化物燃料电池等。
燃料电池材料与器件包括电解质、电极材料等。
5. 生物质能材料与器件，生物质能是一种可再生能源，利用生物质能发电、生物质能液化等技术已经成为现实。
生物质能材料与器件包括生物质能燃料、生物质能发电设备等。
总的来说，新能源材料与器件涉及多个领域，包括材料科学、电子工程、化学工程等，通过不断的研究和创新，新能源材料与器件将会为人类提供更加清洁、高效的能源解决方案。
储能材料有哪些
储能材料有哪些
储能材料指的是能将能量转化并长期储存的物质，常用于电池、超级电容器等能源存储设备中。
下面将介绍几种常见的储能材料。
1. 锂离子电池材料：锂离子电池是目前应用广泛的储能设备之一。
它的正极材料常用的有锂铁磷酸盐、锂钴酸钌、锂镍锰酸盐等，而负极材料通常使用石墨。
这些材料具有高比能量、长寿命和较高的放电电压平台，广泛应用于便携电子产品和电动汽车领域。
2. 超级电容器材料：超级电容器是一种新型的高性能能量存储设备。
其电极材料通常采用具有高比表面积的碳材料，例如活性炭、碳纳米管和氧化石墨等。
这些材料具有良好的导电性和电化学性能，可以实现快速充放电和长周期寿命。
3. 燃料电池材料：燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备。
其阳极材料常用的有铂、铂钴合金等贵金属材料，而阴极材料常用的有镍、铜和铁等。
这些材料具有良好的电催化活性，能够有效地促进电化学反应的进行。
4. 金属氢化物材料：金属氢化物储氢材料是一种将氢气吸附并储存起来的材料。
常见的金属氢化物包括钛镍合金、镍钴铝合金等。
这些材料具有高储氢容量和较短的充放氢时间，被广泛应用于氢能源领域。
5. 锂硫电池材料：锂硫电池是一种具有高能量密度、低成本和
环境友好的储能技术。
其正极材料是硫，负极材料是石墨或锂金属。
锂硫电池的关键问题是硫的极低导电性和溶解度，目前研究集中在改善硫的电化学性能和电极结构的设计等方面。
以上仅是几种常见的储能材料，随着科技的不断进步和发展，还会有更多新型的储能材料被开发和应用。
这些材料的研究和应用将进一步推动能源存储技术的发展和应用。
能源转化与存储的新型材料与器件研究
能源转化与存储的新型材料与器件研究随着经济的不断发展，能源供应已经成为了全球热议的话题。
如何在可持续的前提下满足人们的能源需求，成为了一个亟待解决的问题。
能源转化与存储作为其中的重要环节，也需要有新型的材料与器件不断研究与应用。
本文将对此进行探讨与分析。
一、能源转化能源转化指的是将一种形式的能源转化为另一种形式的过程。
例如，将太阳能、风能、水能等转化为电能，或者将化学能转化为电能等。
通过能量转化，我们不仅可以实现能源的转换和可再生，还可以减少大气污染和能源消耗。
目前，能源转化的主流方式为燃烧或热电转换。
燃烧可以将化学能转化为热能，然后再通过热能发电的方式将其转化为电能。
热电转换则是通过热电材料的特性，将热能转换为电能。
这两种方式虽然目前应用广泛，但都存在一定的局限性。
例如，燃烧会产生危险的气体和固体废物，造成环境污染；而热电转换受到材料性能和制造成本等方面的限制。
为了解决现有方式的局限性，科学家们致力于寻找新型的能源转化方式和材料。
一些新型热电材料和转化装置经过多年的研究和开发，已经逐渐成为了应用领域的热点。
二、热电转换材料热电材料在高温与低温环境下具有电热耦合效应，即热电效应。
热电材料可以将热流和电流相互转换，实现热能电能的转化。
当前，热电转换材料主要为无机材料、有机材料和复合材料等三类。
无机材料：通过选择合适的元素和掺杂材料，提高材料的热电效应和电导率，达到提高转化效率的目的。
目前，铋锑化学族化合物和铜硫化物是比较常见的无机热电材料。
有机材料：有机材料通常是聚合物，具有较好的柔性和可塑性。
它们以热电效应为主，适用于一些小型加热电器。
例如，可再生能源电池和自行发电装置等。
复合材料：复合材料通过掺杂和复合技术，将不同的材料组合起来，具有优异的热电性能。
例如，钙钛矿材料和多层石墨烯复合材料，已经成为新型复合热电材料的代表。
由于热电材料的特性和性能问题，长期以来，热电转换领域的研究还停留在实验室中，长时间限制了新型产品的推广。
能源存储与转化的先进材料
能源存储与转化的先进材料能源是现代社会不可或缺的重要支撑，而能源存储与转化技术则是对能源的高效利用的关键。
在当今的时代，为了增强能源存储的性能和提高能源转化的效率，人们钻研不断、创新不断，然后应用于工业生产和民用设备的能源存储与转化先进材料就应运而生。
本文就讨论这些材料的相关情况。
1. 锂离子电池(LIB)材料锂离子电池是一种高性能的电化学能源存储设备，它广泛应用于手机、电脑、电动车等各个领域。
锂离子电池的质量和性能与其正负极材料密切相关。
目前，常用的正极材料有: 钴酸锂、三元材料(含锰、镍、钴)、磷酸铁锂，而负极材料则通常采用石墨。
近年来，由于能源安全等因素，人们开始寻求替代性材料，例如硅基材料、锡基材料和硫基材料。
这些材料具有容量大、电化学活性高等优点，但同时也存在着使用寿命短、容量衰减快等缺陷，因此其实用化还需进一步优化。
2. 超级电容器(SC)材料超级电容器是一种具有高电容量、高充放电速率和长循环寿命的高效能能源存储设备。
其主要特点是充放电过程速度快，循环寿命长。
超级电容器的电极材料主要包括活性碳、微孔碳、氧化物、导电高分子等。
在实际应用中，超级电容器主要用于储能和瞬态功率补偿方面，例如车载电子、UPS、照明等领域。
近年来，石墨烯等新型材料的应用也拓展了超级电容器的性能范围。
3. 能量转化材料能源转化材料是将一种形式的能源转换成另一种形式的能源材料。
目前被广泛研究的能量转化材料主要有太阳能电池、光致发光器件、薄膜太阳能电池和燃料电池等。
在太阳能电池领域，硅材料拥有广泛的应用前景，但其生产成本较高，效率也有一定的限制。
因此，研究人员正在尝试开发新型的太阳能电池材料，例如钙钛矿材料等。
在光致发光器件领域，半导体材料的应用使得其具有了更好的性能和效率。
在燃料电池领域，常见的燃料电池材料有贵金属电极材料、聚合物膜电解质材料和反应堆材料等，其中贵金属电极材料是制约燃料电池产业发展的瓶颈。
4. 新型应用材料在能源转化和存储领域，人们不断探索开发新型的应用材料，以改善传统材料的局限性和不足。
电化学能量存储和转换器件的研究与应用
电化学能量存储和转换器件的研究与应用电化学能量存储和转换器件是指基于电化学反应原理，将电能和化学能相互转换的器件。
它们被广泛应用于建筑、交通、储能等各个领域。
近年来，随着Lithium metal oxide电池、Li-S电极、Li-Air电池、超级电容器、燃料电池等电化学能量存储和转换技术的不断发展，电化学能量存储和转换器件在新能源领域的应用越来越受到重视。
一、锂离子电池锂离子电池是一种高能量密度、高电压、可充电的电池。
锂离子电池采取锂离子在正负极材料之间的扩散和嵌入与脱嵌机制作为蓄电池放电和充电的方式。
它通常由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极通常是采用锂的金属氧化物，如钴、锰、铁、镍、锂等元素的氧化物。
负极则是由碳材料等组成。
锂离子电池的优点是能够实现高能量密度、长循环寿命、很低的自放电率和良好的安全性。
但是在充放电过程中会发生内部共振等问题，影响其表现维护。
因此，在电化学能量存储和转换器件研究中，通过改进正负极材料、电解液等进行优化是必须的。
二、超级电容器超级电容器，也称电化学电容器，通常是由高表面积的碳材料或金属氧化物作为电极材料，电解液则是通常采用有机溶剂、聚合物电解质和盐组成的。
由于能储存的电荷量远远比传统电容器更大，因此能够作为电池的替代品。
超级电容器的优点是能够快速充电和放电，具有较高的功率密度和长循环寿命。
它还可以通过多微孔碳材料、二氧化钛、三氧化二钼等材料的改进来提高能量密度。
另一方面，超级电容器也可以通过增加电极表面积和提高电解液的电压和浓度等方式来提高工作性能。
三、燃料电池燃料电池，又称为燃料电池电池组装件，是一种能够将燃料的化学能转换为电能的电化学电池。
燃料电池的基本结构包括阳极、阴极和电解质，电解质通常采用聚合物质或无机盐。
燃料电池具有高功率密度、高效、长时间供电等优点。
与常规动力装置相比，它的排放物少或无污染，为环境友好型设备。
而对比锂离子电池，燃料电池具有充电时间短、能量密度高等优势。
五种常见的能源储存技术及其在能源行业中的应用效果
五种常见的能源储存技术及其在能源行业中的应用效果能源储存技术在当今能源行业中起着至关重要的作用。
随着能源消耗的不断增加和可再生能源的快速发展，寻找高效的能源储存技术成为了科学家和工程师们的重要课题。
本文将介绍五种常见的能源储存技术，并分析它们在能源行业中的应用效果。
一、化学能储存技术1. 锂离子电池锂离子电池是目前最常见和最广泛应用的化学能储存技术之一。
它采用锂离子在正负极之间的反复嵌入和脱嵌实现能量的存储和释放。
锂离子电池在手机、电动汽车等领域得到了广泛应用，其高能量密度和长循环寿命使其成为理想的能源储存解决方案。
2. 燃料电池燃料电池将化学能直接转化为电能，不同类型的燃料电池采用不同的燃料来产生电能。
其中最常见的是氢燃料电池，它将氢气和氧气反应产生电能和水。
燃料电池在交通运输、航空航天等领域有着广泛的应用前景，并且具有零排放、能量密度高等优势。
二、机械能储存技术1. 抽水蓄能抽水蓄能是一种将多余的电能转化为重力势能或压缩空气，然后在需要时通过水轮机或透平发电机将其转化回电能的技术。
这种技术具有响应迅速、可靠性高等特点，广泛应用于电网调峰、电能储备等领域。
2. 声能储存声能储存是一种将电能转化为机械能储存，再通过声能转换器将其转化回电能的技术。
它可以利用声波的高频振动和长时间存储的特点，广泛应用于声能电池、超级声能电池等领域。
三、热能储存技术1. 热电转换储能技术热电转换储能技术通过将热能转化为电能来实现能源的储存。
它采用热电材料的热电效应将热能转化为电能，具有高效率、稳定性好等特点。
热电转换储能技术在太阳能、核能等领域有着广泛的应用前景。
2. 季节性热储季节性热储是指将夏季的多余热 energy 存储起来，在冬季或其他需要的时候释放出来供热。
这种技术采用地下储热器、水储热器等设备，以及导热管路、热交换器等系统实现能源的高效储存和利用。
四、电磁能储存技术1. 超导磁体能量存储超导磁体能量存储是利用超导材料在低温状态下抵抗电流损耗和能量损失的特性，将电能转化为磁能储存。
新能源材料与器件
新能源材料与器件新能源材料与器件是指能够转换、储存、传输和利用可再生能源的材料和设备。
它们是实现可持续发展和应对能源危机的重要手段，具有广阔的应用前景。
以下是关于新能源材料与器件的详细介绍。
新能源材料是指能够高效转化可再生能源的材料，包括太阳能、风能、水能等。
以太阳能为例，太阳能电池是最常见的太阳能转换器件。
它利用光的能量将光能转化为电能，常见的太阳能电池有单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜太阳能电池等。
此外，还有新型太阳能电池如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等，它们具有高效率、低成本、可弯曲等优点，对于提高太阳能利用效率和扩大应用范围具有重要意义。
风能是另一种重要的可再生能源，其转换利用主要集中在风力发电上。
风力发电机是利用风能转化为电能的关键设备，其中关键的转子叶片和发电机都离不开新能源材料的应用。
新型的轻质复合材料和先进的金属材料使得叶片能够更好地抵抗风的冲击和变形，提高了发电效率和稳定性。
另外，新能源材料的应用还可以减轻设备重量，降低制造成本，提高系统可靠性。
水能是一种广泛存在的可再生能源，其转换利用可以采用水力发电技术。
水力发电机是将水的动能转化为电能的设备，需要优秀的材料满足高速旋转和潮湿环境下的工作要求。
一些先进的金属材料如高强度钢、铝合金等可以提高发电机的耐久性和效率。
此外，新能源材料的应用也可以改善水力发电机的运行稳定性和减少水射流对设备的冲击。
新能源器件是指利用新能源材料进行能量转换、储存和传输的设备。
其中，储能器件是重要的一类。
目前广泛应用的储能器件包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池等。
锂离子电池是常见的便携式电子产品和电动汽车的电源，它利用锂离子在正负极之间的交换反应存储和释放电能。
超级电容器是一种高能量密度和高功率密度的储能器件，常用于能量回收和瞬态功率补偿。
燃料电池是将氢气等燃料直接转化为电能的设备，具有高效率和零排放的特点。
除此之外，新能源器件还包括光催化和热电器件等。
储能材料与器件重点
第1章电化学理论基础1.相间电势：将电极插入某溶液中，形成一个两相界面，其结构和性质与孤立的相本体有很大的差别，这是由于某些带电粒子或偶极子发生了向界面的富集，使孤立相原有的电中性遭到破坏，形成了类似于充电的电容器的荷电层和与之相应的界面电势差。
形成界面电势差的原因：电荷在界面分布不均匀。
而造成不均匀的原因有：① 离子双层电势差：带电粒子在两相间转移或外电源使两相中出现剩余电荷，用φq表示② 吸附双层电势差（φad）溶液中某种离子有可能被吸附在电极与溶液界面上，形成一层电荷。
这层电荷又靠静电作用吸引溶液中同等数量的带相反电荷的离子而形成双电层.这样的双电bnnnhhnm层称为吸附双层。
③ 偶极双层电势差(φdip）：偶极子正负电荷分开而形成双电层。
偶极的一端朝向界面，另一端则朝向该分子所属的一相，形成偶极双层。
通常M|S界面电势差是上述过程共同作用引起的，双电层的总电势差为这三种双电层的电势差之和：φ=φq+φad+φdip2.双电层结构的形成：当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。
影响双电层结构的因素：决定双电层结构的是静电作用与热运动。
因此，凡能够影响静电作用和热运动的因素都将影响到双电层结构，或者说影响电势的分布。
① 浓度的影响② 温度的影响温度升高，离子热运动加剧，导致双电层趋于分散排布；温度较低时，热运动则较平缓，这时稍有静电力就可以将离子吸引到电极表面，双电层趋于紧密排布。
③ 电极电势的影响电极电势远离零电荷电势时，电极表面与溶液中离子之间的静电作用增强，使双电层趋向紧密排布；电极电势在零电荷电势附近时，静电作用较小，双电层趋于分散排布。
这里的零电荷电势指电极表面剩余电荷为零时的电极电势，用φ0表示。
④ 溶液组分与电极间相互作用的影响如果溶液中含有可以在电极表面特性吸附的离子，则该离子易于和电极紧密结合，甚至可以脱掉水化膜，并穿透电极表面的水化层，直接靠在电极上，形成内紧密层。
（整理）储能材料与器件重点.
（整理）储能材料与器件重点.考试题型：填空题20分；简答题50分；论述题30分考题分布：汤昊⽼师60分（10，30，20）；胡友根⽼师40分（10，20，10）汤昊⽼师考题全在⽹络教学平台试题库中，胡友根⽼师划定重点。
I汤昊⽼师部分⼀．填空题1.超载吸附只能改变紧密层和分散层电势差的⼤⼩或符号，改变电势分布，但不能改变整个相间电势差。
2.扩散双电层理论认为，溶液⼀侧的剩余电荷⼀部分排在电极表⾯形成紧密层，其余部分按照玻⽿兹曼分布规律分散于表⾯附近⼀定距离的液层中，形成分散层3.在有电流通过电极时，电极电势偏离可逆（平衡）电势值的现象称为电极的极化。
4.超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，它的形状和变化规律反映了电化学过程的动⼒学特征。
5.电极反应的基本动⼒学参数“对称系数α和β”主要决定于电极反应的类型⽽与反应粒⼦浓度关系不⼤。
6.电极电势越⼩，越容易失去电⼦，越容易氧化，是较强的还原剂。
电极电势越⼤，越容易得到电⼦，越容易还原，是较强的氧化剂。
7.电池电动势是通过原电池电流为零时(电池反应达平衡)的电池电势，⽤E表⽰，单位为伏特。
8.燃料电池的寿命是指输出电压降⾄初始值的90%时的运⾏时间。
9.在PAFC中有3种冷却⽅式：空⽓冷却、绝缘液体冷却和⽔冷却。
10.⽬前燃料电池最常⽤的燃料是H2。
11.在碱性燃料电池中，通常使⽤的电解质是KOH的⽔溶液，浓度⼀般为6-8ml/L。
12.质⼦交换膜型燃料电池是以全氟磺酸型固体聚合物为电解质的燃料电池。
13.固体氧化物燃料电池的电解质为固体氧化物，其在⾼温下具有传递O2及分隔燃料和氧化剂的作⽤。
14.在MCFC中，阴极CO2与O2组成⽐例为2:1时，阴极反应最佳。
15.⽬前绝⼤多数固体氧化物燃料电池都以6%-10%Y2O3掺杂的ZrO2为固体电解质。
16.磷酸燃料电池是以浓磷酸为电解质，以贵⾦属催化的⽓体扩散电极为正、负电极的中温型燃料电池。
能量转换材料与器件
能量转换材料与器件近十年来，能源转换材料和器件发展迅速，受到了广泛的关注和应用。
能源转换技术正在赋予我们更多样化的发展潜力，使能源转换变得更加可行。
能量转换材料和器件的发展必将在未来的世界发挥重要作用，引导新能源材料和技术的发展方向，以应对未来能源供给和环境问题。
能量转换材料主要指的是以太阳能、风能、地热能、潮汐能、小型水电站等可再生能源发电的潜力，这些能源需要通过特殊的材料和器件来实现能量转换和利用，从而获得更多可再生能源的利用。
随着对能源利用的不断深入，越来越多的新能源材料和器件正在被开发和应用，能源转换技术也在不断发展。
这类材料和器件主要有柔性太阳能电池、柔性太阳能发电机、风能发电机、光伏发电机、热电材料和热控系统、电容器、超导体等。
其中，柔性太阳能电池因其可塑性、轻质、薄型等特点而受到了广泛关注，各种新型太阳能材料和技术也正在向我们展示更大的应用潜力。
风能发电机也越来越受到重视，在风能发电机的发展过程中，技术越来越成熟，利用风能发电的效率也越来越高，使我们能够充分利用自然的能源。
而在太阳能发电领域，技术的不断发展也使太阳能发电的效率得到提高，可以更好地应用于日常生活中。
随着电力的发展，电容器也在不断改进，它们的尺寸变得更小、质量更轻，能源密度更高，从而实现更高的能量转换效率。
此外，超导体也在被广泛使用，超导体可以实现导电效率更高、焊接效率更高等优势，为能源转换技术的发展提供了更多可能性。
当前，能量转换材料和器件的发展正受到越来越多的关注，这类技术也在不断发展，以更高效的能源转换、更灵活的可持续能源利用为我们提供更多可能性。
我们期待着未来能量转换技术的进一步发展，更加有效、安全地应用能源，打造更绿色、更环保的生态环境，为人类提供更放心的可再生能源供应服务。
energy storage materials分区
energy storage materials分区
能量储存材料可以根据其特性和用途进行分区。
以下是根据不同的能量储存方式将材料分为三类的分区：
1. 电化学能量储存材料：
这类材料是用于电池和超级电容器等电化学设备中的。
电池材料包括锂离子电池材料、镍氢电池材料、铅酸电池材料等。
超级电容器材料包括活性炭、导电聚合物、金属氧化物等。
2. 热能储存材料：
这类材料用于存储和释放热能，被广泛应用于太阳能热能储存和利用系统中。
热储材料可以分为潜热储存材料和热容储存材料两类。
潜热储存材料包括盐类、蜡类等，能够在相变过程中吸收和释放大量热量。
热容储存材料包括永久热化学材料、相变材料等，能够通过温度变化来存储和释放热能。
3. 机械能储存材料：
这类材料可将机械能转化为储存形式，如压缩储气罐、弹性储能器等。
压缩储气罐材料包括高强度材料、金属合金等，能够承受高压力并存储气体能量。
弹性储能器材料包括弹簧材料、橡胶材料等，能够将机械能转化为弹性势能。
这些能量储存材料在不同的领域和应用中发挥着重要的作用，为能源的高效利用和可持续发展做出贡献。
energy storage materials原始数据 -回复
energy storage materials原始数据-回复能源储存材料：从基础研究到实际应用导语：能源储存是全球能源转型与可持续发展的重要领域之一。
而能源储存材料作为关键技术领域的核心，正在经历着快速发展与创新。
本文将从基础研究到实际应用，一步一步回答关于能源储存材料的相关问题。
一、能源储存材料是什么？能源储存材料是指能够将电、热、化学、机械等形式的能量储存起来，并在需要时能够释放出来的材料。
这些材料广泛应用于电池、超级电容器、燃料电池等能量储存器件。
二、能源储存材料有哪些类型？能源储存材料主要包括电化学储能材料、储氢材料、热储存材料和机械能储存材料。
1. 电化学储能材料：电化学储能是当前最主要的能源储存技术之一，主要用于电池和超级电容器。
电化学储能材料包括金属氧化物、导电聚合物、碳材料等。
其中，锂离子电池是最常见的电化学储能系统。
2. 储氢材料：氢能储存是一种常见的可再生能源储存方式。
储氢材料包括金属氢化物、碳纳米材料、储氢合金等。
储氢材料在氢能源领域具有广阔的应用前景。
3. 热储存材料：热储存材料主要用于储存太阳能等可再生能源的热能。
热储存材料包括蓄热材料、相变材料和化学反应材料等。
热储存材料能够将热能储存并在需求时释放。
4. 机械能储存材料：机械能储存材料主要用于储存机械能。
常见的机械能储存材料包括弹簧、压缩空气和飞轮等。
机械能储存材料可以在需求时释放储存的机械能。
三、能源储存材料的研究进展能源储存材料的研究进展主要包括材料设计与合成、能量转化与储存机制研究以及材料性能的优化。
1. 材料设计与合成：通过理论计算和实验研究，科学家们对不同类型能源储存材料进行设计和合成。
例如，在电化学储能领域，通过控制材料结构和组分，研究人员不断增加电化学储能材料的能量密度和循环寿命。
2. 能量转化与储存机制研究：理解能量转化与储存机制对于优化能源储存材料至关重要。
研究人员使用先进的材料表征技术，如透射电子显微镜和X射线衍射技术，来研究能量储存过程中的离子、电子和能量传输机制。
energy storage material的endnote 模板 -回复
energy storage material的endnote 模板-回复什么是能量存储材料？[Energy storage materials] 是指一类可以存储和释放能量的材料，用于在能源系统中平衡供需之间的差异。
这些材料可以吸收，储存和释放电能，热能和化学能等形式的能量。
为什么能量存储材料如此重要？能量存储材料在现代社会中发挥着至关重要的作用。
随着能源需求的不断增长，能量存储材料可以帮助平衡供需之间的不匹配，提供持续稳定的能源供应。
此外，能量存储技术还可以帮助解决可再生能源的可持续性问题，克服能源波动性，提高能源利用效率，并减少碳排放。
一些常见的能量存储材料：1. 锂离子电池材料（Li-ion）：锂离子电池是目前最常见的能量存储设备之一。
其正极材料通常是锂辛酸盐（LiCoO2），锂铁磷酸盐（LiFePO4）和锂钴铝酸盐（LiCoAlO2）。
锂离子电池存储能量高、重量轻、体积小，被广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域。
2. 超级电容器材料：超级电容器也被称为电化学电容器或超级电池，是一种高容量和高功率的能量存储设备。
其电极材料通常是碳基材料，如活性碳和多孔炭。
超级电容器可以实现快速充放电，具有长循环寿命和较低的自放电率。
3. 储能电池材料（Redox Flow Battery）：储能电池通过废旧电池的可持续利用实现了能量储存的进一步发展。
其电极材料通常是金属（如钒和锌），而电解液则是由金属离子组成的溶液。
储能电池的容量和输出可以灵活调整，适用于大规模能源储存。
4. 氢气储能材料：氢气储能是一种能够将多余的电能转化为氢气，并在需要时通过燃料电池发电的技术。
其材料主要是钒和镍催化剂。
5. 相变材料：相变材料可以在相变的过程中吸收和释放大量的热能。
其应用范围广泛，从可与温室保温系统配合的塑料到储存太阳能热能的盐水储罐。
能量存储材料的挑战和未来发展：尽管能量存储材料在能源领域中发挥着举足轻重的作用，但其仍面临着一些挑战。
储能设备分项和材料分项
储能设备通常包括多个分项和使用各种材料。以下是一些储能设备的常 见分项和相关材料：
储能设备分项： 1. 电池系统：
锂离子电池 钠硫电池 镍镉电池 镍氢电池 铅酸电池 2. 超级电容器： 石墨烯超级电容器 有机电解质超级电容器 金属氧化物超级电容器 3. 压缩空气储能系统： 压缩机 膨胀机 储气罐 控制系统 4. 重力储能系统：
电极材料：活性炭、金属氧化物等 电解质：有机溶液、聚合物等 3. 压缩空气储能系统材料： 压缩机材料：钢、铁等 膨胀机材料：钢、铁等 储气罐材料：钢、玻璃纤维复合材料等 4. 重力储能系统材料： 提升系统材料：钢、铁等 下降系统材料：钢、铁等 发电机材料：铜、铁、磁体等 5. 热能储存系统材料： 相变材料：盐、蜡、水等 高温熔融盐：氯化钠、氯化钾等 蓄热罐材料：钢、混凝土等 6. 电动汽车储能系统材料： 电动汽车电池组材料 电动驱动系统材料：电机、逆变器等 能量管理系统材料
以上列举的材料和分项仅为一般性示例，实际应用中可能会有更多的变 化和创新。储能技术在不断发展，新的材料和系统设计也在不断涌现，以提 高效率、延长寿命，并减少对环境的影响。
提升系统 下降系统 发电机 控制系统 5. 热能储存系统： 相变材料 高温熔融盐 蓄热罐 热交换器 6. 电动汽车储能系统： 电动汽车电池组 充电控制系统 电动驱动系统 能量管理系统
储能设备材料分项：Байду номын сангаас1. 电池材料：
锂离子电池：锂镍锰钴氧化物（NMC）、锂铁磷酸铁锂（LFP）等 钠硫电池：硫、碳、钠等 镍镉电池：镍、镉、钢等 铅酸电池：铅、酸液 2. 超级电容器材料：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Cap1超级电容器超级电容器：1、电容值大，能量密度高2、功率密度高3、充放电效率高4、循环寿命长5、工作温度范围广6、可靠性高7、绿色环保三种类型：1、将电荷储存在电极/电解质溶液界面处的电双层中，以高比表面积炭作为电极材料2、利用发生在电极表面的二维或准二维法拉第反应储存电荷，以过渡金属氧化物作为电极材料3、以导电聚合物为电极材料，导电聚合物充放电时周期性地成为氧化态或还原态，即氧化还原型准电容，具有类金属性质，电容是双层的双层型电容器特点：电荷储存是非法拉第过程，是静态储电方式，不发生通过电极表面的电荷转移，以绝缘体为介质双层模型：Helmholtz模型、Stern模型、Grahame模型赝电容：又称法拉第准电容，是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附，脱附，氧化，还原反应，产生和电极充电电位有关的电容电极材料：活性炭粉末特点：1、高比表面2、具有发达的介孔3、高电导率4、高堆积比重5、高纯度6、良好的电解液浸润性处理方式：气相热处理、液相热处理电极材料：碳气凝胶结构特征：1、交联结构2、颗粒间的链接3、粒子间的线形或梯形聚合物链4、粒子内部的单独聚合物链优点：1、高比表面积2、低密度3、高导电率4、可直接成型，不需粘结剂电解质对化学电容器行为的影响：1、电解质的电导率影响电容器的功率输出能力2、电解液中阴离子的吸附，影响比双层电容值3、通溶剂的绝缘性质，决定比双层电容的值及其对电极电势的依赖电解质电导率的决定因素：1、给定盐或酸溶液中自由电荷载流子、阳离子和阴离子的浓度2、电解质电离离子的迁移率或每个离子对电导的贡献3、溶剂的粘度水溶液电解质介质：电导率高、分子直径小利于形成双电层、容易挥发电化学窗口窄酸性水溶液（H2SO4、HBF4、HCl、HNO3、H3PO4）碱性水溶液（KOH、LiOH）中性水溶液（KCl、NaCl、LiCl、Li2SO4）非水溶液电解质介质：季铵盐、锂盐、季鏻盐特殊：四烷基季铵盐R4N+1、在非水溶剂中具有良好的导电性和溶解性2、避免了过充使碱金属沉积在电容器阴极的可能性3、价格昂贵，必须足够纯净干燥4、在强烈过充电时会在负极发生分解Cap2金属空气电池金属空气电池：以空气中的氧气作为正极活性物质，金属（Li、Mg、Al、Zn、Cd、Fe）作为负极活性物质，水为电解质的一种高能电池。
四种类型：一次电池、二次可充电池、金属板更换式电池、金属粒更换式电池根据阳极材料又分为：铝空、锌空、镁空、锂空、铁空等主要缺点：由于金属-空气电池工作时需要不断的供应空气，因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作。
此外，电池中的电解质容易受空气湿度的影响而使电池性能下降，空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上，形成腐蚀电池引起自放电。
工作原理铝-空气电池电池原理：负极采用铝合金，在电池放电时被不断消耗，正极是多孔性氧电极，跟H2/O2燃料电池的氧电极相同，电池放电时，从外界进入电极的氧气在与电解质和催化剂的三相界面发生电化学反应生成OH-。
电解液可分为碱性溶液，中性溶液。
正极：负极：（碱性）（中性）腐蚀：特点：由于存在腐蚀反应，存在发热，和氢气产生，需做安全处理（中性）1、电导率较低，铝酸盐不可溶，功率难提高2、电压低（碱性）1、电压高2、阳极产物可溶，电导率高，阳极效率高锌-空气电池正极：负极：总反应：存在的问题：1、锌电极直接氧化，出现锌枝晶2、空气催化剂活性偏低3、电解液的碳酸化4、锌电极钝化锂-空气电池正极：负极：水基电解质：1、放电产物为LiOH，溶于水基电解质，不会堵塞输氧通道2、开路电压高，充放电过电位低，充放电效率高有机电解质：1、氧溶解度高2、对锂腐蚀小3、制备简单镁-空气电池正极：负极：总反应：铁-空气电池负极：Fe+2OH-=Fe（OH）2+2e-Fe（OH）2+OH-=FeOOH+H2O+eCap3铅酸电池铅酸电池正极：副反应负极副反应总反应放电：H2SO4浓度下降，正极上PbSO4增加，内阻增大，电解液密度下降充电：电解液密度下降，内阻减小，电池电压升高，后期由于水的分解出现大量气泡电池组成材料：正极活性材料：PbSO4负极活性材料：Pb电解质溶液：H2SO4板栅合金：铅钙锡铝多元合金铅膏：PbO，PbSO4铅粉：是表面覆盖一层PbO（四方晶系和斜方晶系在低高温相互转变）的金属Pb颗粒粉状物。
一方面是极板活性物质的主体材料，另一方面是极板实现电化学反应的母体。
铅粉氧化度：指氧化铅占铅粉总量的半分比。
（过高增加放电容量但在干燥过程中会引起极板裂纹，影响容量和寿命；过低会使铅膏松散难以涂板，充电过程引起变形和脱落，影响容量和寿命）板栅：格子体，由铅基合金浇铸或拉网而成（支撑活性物质，传导电流）具体作用：1、作为活性物质的载体，支撑骨架，粘附活性物质2、传导电流3、使电流均匀分布到活性物质中性能要求：1、构造应有利于与活性物质的牢固结合2、电阻小3、不妨碍活性物质的膨胀或收缩4、抗蚀性5、易于加工铸造6、足够的硬度和机械强度7、成本低廉两种具体的板栅合金铅锑板栅合金优点：1、机械强度优于纯铅2、熔点和收缩率低于纯铅3、膨胀系数低于纯铅4、伸缩变形小5、腐蚀较纯铅更均匀缺点：1、电阻比纯铅大2、锑溶于电解液加速自放电3、锑引起氢析出电位降低，增加氢的析出，加速水分解损失4、抗电化学腐蚀不如纯铅铅钙板栅合金优点：1、析氢过电位接近纯铅，抑制自放电和析氢量2、机械强度更大3、导电能力更强4、无锑转移问题，水损缓慢，利于电池密封缺点：1、钙易氧化，高温易烧损，制作复杂2、不适合做深放电循环蓄电池（形成硫酸钙膜，阻碍腐蚀发展）3、合金硬度过大，影响铸造4、废料存在安全隐患Cap4液流电池液流电池：正极和负极的电解液分别装在两个储罐中，利用送液泵使电解液通过电池循环。
在电堆内部，正负极电解液用离子交换膜分隔开，电池外接负载和电源。
全钒液流电池（VRB）正极：负极：总反应：特点：1、额定容量和额定功率相互独立，可调整2、活性物质以离子型态存在，避免活性物质的脱落和短路3、正负活性物质均为钒离子，不会发生电解液交叉污染4、电池工作时电解液处于流动状态，浓差极化小，可无损伤深度放电5、钒离子电化学可逆性高，电化学极化小，功率密度高，适合大电流快速充放电6、启动快，更换电解液瞬间充电；自放电小，充放电转化效率高7、结构简单，材料低廉，维修便宜锌-溴液流电池（ZBB）正极：负极：总反应：特点：1、电解液循环流动，允许热管理和反应物高均匀性2、较高的能量密度3、成本低，原料易得4、零部件可循环，环境影响小5、电池系统设计灵活6、常温运行7、深度放电不损伤，反而提高电池性能8、充电时，锌金属沉积在负极表面，正极生成油状溴络合物锌-铈液流电池（ZCB）正极：负极：总反应：Cap5锂离子电池锂离子电池工作原理：锂离子电池是锂离子在正负极之间反复进行脱出和嵌入的一种高能二次电池。
充电时，正极中的锂离子从钴酸锂等孤独金属氧化物的晶格中脱出，经过电解液这一桥梁嵌入碳材料负极的层状结构中。
正极材料的体积因锂离子的移出而发生改变，但本身的骨架结构维持不变，负极材料与锂离子发生嵌入反应或合金化反应。
放电时，锂离子从碳材料负极层间脱出，经过电解液到达正极并嵌入正极材料的晶格中，使电极材料的结构得以复原，在循环过程中，正极材料是提供锂离子的源泉。
正极：负极：总反应：优点：1、能量密度高2、平均输出电压高3、输出功率大4、自放电小5、无记忆效应，循环性能好6、可快速充放电7、充电效率高8、工作温度范围广9、残留容量测试方便10、无需维修11、环境友好12、使用寿命长缺点：1、成本高2、需要特殊保护电路防止过充过放3、与普通电池兼容性差锂离子正极材料的特点与性能：1、较大的吉布斯自由能保持较大的电位差，提供电池工作电压2、锂离子嵌入反应时，吉布斯自由能改变小，确保锂离子电池工作电压稳定3、较宽的锂离子嵌入脱嵌范围和相当的锂离子嵌入脱嵌量4、需要有大孔径的隧道结构，方便锂离子在充放电时的嵌入和脱嵌5、锂离子在正极材料隧道中有较大的扩散系数和迁移系数，保证良好的电子导电性6、需要具有大的界面结构和多的表观结构，增加锂离子嵌入的空间位置，提高嵌入容量7、物理化学性质均一，保证良好的可逆性循环寿命长8、与电解液不发生物理化学反应9、与电解质有良好的相容性，热稳定性高，保证工作安全10、重量轻，方便制作，无毒四大正极材料氧化钴锂结构：比较稳定的层状结构，层间通过范德华力实现Co-O-Co的强健结合。
氧原子呈现三方对称性，使得锂离子能在层间进行二维运动，发生嵌入和脱嵌。
制备方法：1、固相反应2、溶胶-凝胶法3、喷雾干燥法改性：掺杂：硼（降低极化。
循环性能）镁（循环性能，提高电导率）铝（便宜，结构类似，提高电压，循环性能）锰（容量，循环性能）硅（循环性能）锌（循环性能）铂（提高锂离子扩散系数）稀土元素（提高锂离子嵌入和脱嵌能力）包覆：氧化镁（降低迁移活化能，提高嵌入和脱嵌）无定形氧化铝（稳定性，抑制活性物质流失）磷酸铝（热稳定性，耐过充电，循环性能）二氧化硅（循环寿命）氧化锌（循环性能，大倍率性）氧化镍锂结构：层状结构，呈现六方相制备方法：1、固相反应2、溶胶-凝胶法改性：提高脱嵌相稳定性，抑制相变，降低容量衰减，降低不可逆容量，提高可逆容量掺杂：铝（热稳定）锰（热稳定）钴（热稳定）包覆：氧化镁、磷酸铝、二氧化硅、二氧化钛（防止正极与电解液接触发生副反应，减少产热量，抑制相变，提高结构稳定性）氧化锰锂制备方法：1、水热合成2、离子交换3、固相反应4、溶胶-凝胶法结构：隧道结构（垃圾）、层状结构（正交和层状）、尖晶石结构正交氧化锰锂：氧原子分布为扭变的四方密堆结构，交替的锂离子层和锰离子层发生折皱掺杂：铬（稳定结构）铝（稳定结构）镍（可逆容量，减少相变，结构稳定）锂钴（抑制相变）层状氧化锰锂：阳离子交换层由纯锂离子层和锂锰1：2混合层交替组成掺杂：铁（电化学性能）铬（循环性能）尖晶石结构氧化锰锂结构：具有四方对称性，一个晶胞中含有56个原子（8锂16锰32氧）掺杂：锂（循环性能）镁（电导率，循环性能）磷酸铁锂LiFePO4改性：加入导电性物质（炭黑、炭、碳纳米管）：提高导电性能，可逆容量提高，循环性能好，快速充放电能力提高进行掺杂（镁，钛，锰）：提高循环性能和结晶性负极材料要求：1、正负极的电化学位差大，获得高功率电池2、高度可逆脱嵌反应，锂离子的脱嵌反应自由能变化小3、锂离子的可逆容量大，保证电池稳定的工作电压4、热力学稳定，不与电解质发生反应5、循环性好，循环寿命长6、电导率好，锂离子在负极有高扩散速率石墨质软、有滑腻感，非金属矿物质，耐高温、耐氧化、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电性能强。