钾离子电池关键材料与技术

《钾离子电池关键材料与技术》主要介绍了钾离子电池的发展起源、电池及电极反应的基础理论知识、储钾正负极材料体系、电解液体系及材料理论计算方法。全书共8章，具体包括钾离子电池的基本概念和现状、钾离子电池正极材料、钾离子电池负极材料、钾离子电池电解液设计、钾离子电池隔膜与黏结剂、钾离子电池先进表征技术、全电池组装与性能优化、钾离子电池的应用与展望。
本书适于化学、物理、材料、化工、能源等相关学科领域的研究人员与工程技术人员参阅，亦可作为高等院校相关专业研究生或高年级本科生的教学参考用书。

无

第1章钾离子电池的基本概念和现状001
1.1钾离子电池概述002
1.2钾离子电池发展简史004
1.3钾离子电池原理及特点007
1.4钾离子电池基本概念011
参考文献014

第2章钾离子电池正极材料017
2.1概述018
2.2层状金属氧化物018
2.2.1单过渡金属氧化物021
2.2.2双金属氧化物031
2.2.3基于多金属高熵氧化物039
2.3聚阴离子插层正极材料044
2.3.1磷酸盐045
2.3.2硫酸盐/钼酸盐/草酸盐050
2.3.3焦磷酸盐051
2.3.4混合磷酸盐052
2.3.5氟衍生物054
2.3.6金属有机磷酸盐开放框架材料059
2.4普鲁士蓝类似物061
2.4.1具有两个钾离子插入位点的PBA主体063
2.4.2具有一个钾离子（K+）插入位点的PBA主体074
2.5有机化合物078
2.5.1n型正极079
2.5.2p型正极088
2.5.3双极型正极089
2.6总结与展望091
参考文献095

第3章钾离子电池负极材料110
3.1概述111
3.2插层型材料112
3.2.1石墨113
3.2.2硬碳118
3.2.3软碳122
3.2.4KTiOPO4126
3.3转换型材料128
3.3.1金属氧化物129
3.3.2金属硫化物132
3.3.3金属硒化物136
3.3.4其他转换型材料139
3.4合金型材料142
3.4.1锑基材料143
3.4.2铋基材料146
3.4.3锡基材料149
3.4.4磷基材料150
3.4.5多元合金型材料154
3.5有机材料158
3.6钾金属负极165
3.6.1电极设计167
3.6.2界面工程176
3.6.3优化电解质178
3.7总结与展望183
参考文献185

第4章钾离子电池电解液设计204
4.1概述205
4.2有机液态电解液209
4.2.1溶剂的选择211
4.2.2盐的选择222
4.2.3优化策略226
4.3水基电解液237
4.4离子液体电解液243
4.5固态电解质247
4.5.1固态聚合物电解质248
4.5.2无机固态电解质251
4.6总结与展望253
参考文献256

第5章钾离子电池隔膜与黏结剂268
5.1隔膜269
5.1.1钾离子电池隔膜的功能与特点270
5.1.2钾离子电池隔膜最新进展270
5.1.3总结与展望274
5.2黏结剂275
5.2.1黏结剂的基本工作原理276
5.2.2黏结剂的功能与特点276
5.2.3黏结剂的分类280
5.2.4总结与展望292
参考文献293

第6章钾离子电池先进表征技术298
6.1电极材料微观形貌和界面结构表征方法299
6.1.1扫描电子显微镜299
6.1.2透射电子显微镜304
6.1.3扫描探针显微镜311
6.2电极材料的成分和元素价态表征方法314
6.2.1电感耦合等离子体314
6.2.2X射线光电子能谱316
6.2.3同步辐射X射线吸收光谱320
6.2.4二次离子质谱327
6.3电极材料晶体结构表征方法329
6.3.1X射线衍射技术329
6.3.2中子衍射335
6.4电荷传输和离子扩散性能表征方法338
6.4.1循环伏安法338
6.4.2电化学阻抗谱340
参考文献342

第7章全电池组装与性能优化346
7.1概述347
7.2钾离子全电池正负极材料筛选348
7.3预钾化工艺351
7.3.1负极预钾化352
7.3.2正极预钾化356
7.3.3电解液预钾化358
7.4电解液匹配359
7.5总结与展望366
参考文献366

第8章钾离子电池的应用与展望369
8.1概述370
8.2钾离子电池的SWOT分析371
8.2.1优势（strengths）371
8.2.2劣势（weaknesses）372
8.2.3机会（opportunities）373
8.2.4威胁（threats）373
8.3钾离子电池的应用373
8.3.1国内应用374
8.3.2国外应用375
8.3.3目标应用市场376
8.4钾离子电池产业化面临的挑战377
8.5钾离子电池产业化的解决策略378
8.6总结与展望379
参考文献379