本书在阐明电化学储能基础理论和基本概念的基础上，全面系统地介绍了锌锰一次电池，铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂电池、钠离子电池、液流电池等二次电池，以及超级电容器的工作原理、性能特点、制造技术、应用现状与前景等内容。并结合电化学储能的发展态势，较为详细地阐述了大规模电化学储能系统的设计、关键技术、应用与前景。 本书是一本理论性较强，又密切结合电化学储能实际应用及发展态势的教材，具有全面、具体、新颖、实用的特点，可以用作高等学校材料、电化学、储能科学与工程和新能源科学与工程等相关专业的教材和参考用书，也可以作为从事电化学储能研究、生产、应用的各类科技与专业人员的参考书。

第1章　绪论001 1.1电化学概述　　001　　　　　　　　　 1.1.1　电化学研究意义001 1.1.2　电化学重要概念002 1.2储能技术概述　　004　　　　　　　　　 1.2.1　机械类储能005 1.2.2　电磁类储能007 1.2.3　热储能008 1.2.4　电化学储能008 1.3电化学储能技术的优势与挑战　　011　　　　　　　　　 参考文献014 习题014 第2章　电化学储能的理论基础015 2.1电化学储能的热力学原理　　015　　　　　　　　　 2.1.1　法拉第定律015 2.1.2　电动势的基本关系式016 2.1.3　吉布斯-亥姆霍兹方程016 2.1.4　能斯特（Nernst）方程017 2.1.5　四类可逆电极018 2.1.6　四类不可逆电极020 2.2电极与溶液界面的性质　　021　　　　　　　　　 2.2.1　研究电极/溶液界面性质的意义021 2.2.2　电极/溶液界面的相间电势021 2.2.3　电极/溶液界面参数的实验方法022 2.2.4　双电层结构模型026 2.2.5　电极/溶液界面的吸附032 2.3电荷转移步骤与电化学极化　　038　　　　　　　　　 2.3.1　电极反应过程简述038 2.3.2　超电势与Tafel公式039 2.3.3　电极电势对反应活化能的影响040 2.3.4　电子转移步骤的基本动力学参数043 2.3.5　巴特勒-福尔默（BV）方程046 2.3.6　多电子转移步骤的动力学规律050 2.4液相传质与浓差极化　　051　　　　　　　　　 2.4.1　液相传质方式051 2.4.2　稳态扩散过程052 2.4.3　扩散传质步骤控制时的稳态极化曲线形式056 2.4.4　扩散层中电场对稳态扩散的影响058 2.4.5　电化学极化与浓差极化并存时的动力学分析059 2.5电池的储能原理与性质　　060　　　　　　　　　 2.5.1　电池的储能原理060 2.5.2　电池的基本性质066 参考文献070 习题070 第3章　一次电池071 3.1概述　　071　　　　　　　　　 3.2锌锰一次电池　　071　　　　　　　　　 3.2.1　锌锰电池的分类072 3.2.2　二氧化锰电极073 3.2.3　锌电极075 3.2.4　锌锰电池材料077 3.2.5　锌锰电池及其制造工艺081 3.2.6　锌锰电池的主要性能087 3.3其他典型一次电池　　088　　　　　　　　　 3.3.1　锂一次电池088 3.3.2　锌银电池096 3.3.3　锌空气电池098 参考文献099 习题100 第4章　铅酸蓄电池101 4.1概述　　101　　　　　　　　　 4.1.1　铅酸蓄电池的发展历史101 4.1.2　铅酸蓄电池的现状102 4.1.3　铅酸蓄电池的分类103 4.2铅酸蓄电池的化学原理　　104　　　　　　　　　 4.2.1　电池成流反应105 4.2.2　Pb-H2SO4-H2O系电位φ-pH图105 4.3铅酸蓄电池的结构与材料　　107　　　　　　　　　 4.3.1　铅酸蓄电池的结构107 4.3.2　二氧化铅电极108 4.3.3　负极材料109 4.3.4　板栅合金111 4.3.5　隔板114 4.3.6　电解液115 4.4铅酸蓄电池的性能　　117　　　　　　　　　 4.4.1　电池内阻117 4.4.2　充放电特性117 4.4.3　电池容量118 4.4.4　电池贮存性能119 4.5 铅酸蓄电池的制造工艺　　120　　　　　　　　　 4.5.1　板栅制造120 4.5.2　生极板制造122 4.5.3　极板化成123 4.5.4　电池化成125 4.5.5　铅酸蓄电池装配126 4.6铅酸蓄电池的使用与维护　　126　　　　　　　　　 4.6.1　充电方法126 4.6.2　铅酸蓄电池的维护128 4.6.3　密封式免维护铅酸蓄电池129 参考文献131 习题131 第5章　碱性蓄电池132 5.1碱性蓄电池概述　　132　　　　　　　　　 5.1.1　碱性蓄电池的发展历程132 5.1.2　碱性蓄电池的应用133 5.2镉镍蓄电池　　139　　　　　　　　　 5.2.1　镉镍电池的工作原理139 5.2.2　镉镍电池的种类与特点144 5.3氢镍蓄电池　　148　　　　　　　　　 5.3.1　高压H2-NiOOH电池148 5.3.2　低压MH-NiOOH电池150 参考文献155 习题156 第6章　锂电池157 6.1概述　　157　　　　　　　　　 6.1.1　锂电池的结构157 6.1.2　锂电池的发展历史157 6.2锂离子电池　　159　　　　　　　　　 6.2.1　锂离子电池的工作原理159 6.2.2　锂离子电池材料161 6.2.3　锂离子电池的制造169 6.2.4　锂离子电池模组与管理173 6.2.5　锂离子电池的应用174 6.3固态锂电池　　176　　　　　　　　　 6.3.1　固态电解质177 6.3.2　固态锂电池的离子传导180 6.3.3　固态锂电池的界面性质182 6.3.4　固态锂电池的力学性质189 6.4新型锂电池　　191　　　　　　　　　 6.4.1　锂硫电池191 6.4.2　锂氧电池193 参考文献195 习题195 第7章　钠离子电池196 7.1钠离子电池概述　　196　　　　　　　　　 7.1.1　钠离子电池的发展历史196 7.1.2　钠离子电池的结构198 7.1.3　钠离子电池的应用199 7.1.4　钠离子电池的种类200 7.2钠离子电池的工作原理　　201　　　　　　　　　 7.3钠离子电池材料　　203　　　　　　　　　 7.3.1　正极材料203 7.3.2　负极材料207 7.3.3　电解液213 7.3.4　隔膜216 参考文献217 习题217 第8章　液流电池218 8.1概述　　218　　　　　　　　　 8.1.1　液流电池的发展218 8.1.2　液流电池的应用220 8.2液流电池的结构与原理　　222　　　　　　　　　 8.2.1　液流电池的结构222 8.2.2　液流电池的工作原理226 8.3全钒液流电池　　227　　　　　　　　　 8.3.1　全钒液流电池的充放电特性227 8.3.2　全钒液流电池组229 8.4其他典型液流电池　　232　　　　　　　　　 8.4.1　多硫化钠-溴液流电池232 8.4.2　沉积型液流电池234 8.4.3　全钒沉积型液流电池237 参考文献239 习题240 第9章　超级电容器241 9.1超级电容器的发展历程　　241　　　　　　　　　 9.2超级电容器的结构与分类　　242　　　　　　　　　 9.3超级电容器的储能原理　　245　　　　　　　　　 9.3.1　双电层超级电容器的储能原理245 9.3.2　赝电容超级电容器的储能原理247 9.3.3　混合型超级电容器的储能原理250 9.4超级电容器材料　　251　　　　　　　　　 9.4.1　电极材料252 9.4.2　电解液258 9.4.3　隔膜259 9.5超级电容器的性能与大功率领域应用　　260　　　　　　　　　 9.5.1　超级电容器的性能与分析260 9.5.2　超级电容器在大功率领域的应用270 9.5.3　超级电容器在超大功率领域的应用273 参考文献281 习题281 第10章　大规模电化学储能系统282 10.1大规模电化学储能的发展历程　　282　　　　　　　　　 10.1.1　技术萌芽期（2010年前）：基础研究与初步探索282 10.1.2　政策驱动期（2010～2020年）：政策扶持与示范项目涌现282 10.1.3　市场化转型期（2021～2025年）：机制创新与规模化突破283 10.1.4　规模化与高质量发展期（2025年及以后）：技术-市场-生态协同283 10.2大规模电化学储能系统的设计与关键技术　　284　　　　　　　　　 10.2.1　电化学储能系统的设计284 10.2.2　电化学储能系统的规模化集成技术291 10.2.3　电化学储能系统的管理与控制技术297 10.2.4　电化学储能系统的安全保障技术305 10.3大规模电化学储能系统的应用与前景　　310　　　　　　　　　 10.3.1　大规模电化学储能系统的应用310 10.3.2　大规模电化学储能系统的发展前景314 参考文献317 习题318 附录　符号表319