離子液體電解質(zhì)在新能源領域展現(xiàn)出極大的應用發(fā)展?jié)摿�，是當前新型電解質(zhì)材料設計開發(fā)的熱點。本書基于離子液體的性質(zhì)特點，以離子液體作為電解質(zhì)的基礎創(chuàng)新與應用研究為主線，系統(tǒng)闡述了離子液體電解質(zhì)的結(jié)構與性質(zhì)、合成與表征、計算與模擬、物性與應用，重點介紹了近年來離子液體電解質(zhì)應用于鋰離子電池、鈉離子電池、雙離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、燃料電池、電化學電容器、太陽電池等能源器件的研究進展，并對其在新能源領域的機遇與挑戰(zhàn)進行了展望。
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目錄
序
前言
第1章離子液體與電解質(zhì)1
1.1離子液體概述2
1.1.1離子液體的定義與分類2
1.1.2離子液體的組成與結(jié)構4
1.1.3離子液體的性能與特點8
1.1.4離子液體的發(fā)展歷程9
1.1.5離子液體的應用前景10
1.1.6離子液體的關鍵科學問題13
1.2電解質(zhì)概述14
1.2.1電解質(zhì)的應用需求14
1.2.2電解質(zhì)的發(fā)展現(xiàn)狀16
1.3離子液體電解質(zhì)概述18
1.3.1離子液體電解質(zhì)的優(yōu)勢18
1.3.2離子液體電解質(zhì)的分類18
參考文獻25
第2章離子液體的物化性質(zhì)與設計優(yōu)化31
2.1離子液體的物化性質(zhì)32
2.1.1熔點32
2.1.2熱穩(wěn)定性33
2.1.3黏度33
2.1.4體積性質(zhì)35
2.1.5溶解性35
2.1.6極性36
2.1.7酸堿性37
2.1.8表面張力37
2.1.9折射指數(shù)38
2.2離子液體的電化學性能38
2.2.1電導率38
2.2.2電化學窗口39
2.2.3離子遷移數(shù)39
2.3離子液體電解質(zhì)的結(jié)構設計40
2.3.1引入功能性取代基側(cè)鏈40
2.3.2調(diào)節(jié)離子液體電解質(zhì)濃度42
2.3.3制備離子液體復合固體電解質(zhì)43
參考文獻46
第3章離子液體的合成制備與表征分析51
3.1離子液體的合成制備52
3.1.1直接合成法52
3.1.2兩步合成法53
3.1.3超聲波輔助合成法54
3.1.4微波輔助合成法54
3.1.5電化學合成法55
3.1.6加熱回流法57
3.1.7液液萃取法57
3.2離子液體的表征分析57
3.2.1紅外光譜58
3.2.2核磁共振60
3.2.3紫外可見吸收光譜62
3.2.4電噴霧質(zhì)譜65
3.2.5拉曼光譜66
3.2.6光電子能譜67
3.2.7X射線衍射70
3.2.8同步輻射72
3.2.9電化學法72
3.2.10熱重分析法74
3.2.11溶液量熱法74
參考文獻75
第4章離子液體的理論計算與模擬分析80
4.1密度泛函理論及其在離子液體研究中的應用81
4.1.1密度泛函理論81
4.1.2密度泛函理論在離子液體研究中的應用83
4.2分子動力學模擬及其在離子液體研究中的應用95
4.2.1分子動力學模擬96
4.2.2分子動力學模擬在離子液體研究中的應用98
參考文獻111
第5章離子液體電解質(zhì)的設計制備與物性研究117
5.1離子液體電解液的設計制備與物性研究118
5.1.1電解質(zhì)鹽的選擇及配制118
5.1.2離子液體電解液的設計制備119
5.1.3離子液體電解液的物性研究127
5.2離子液體復合固體電解質(zhì)的設計制備與物性研究132
5.2.1離子液體聚合物電解質(zhì)132
5.2.2復合固體電解質(zhì)140參考文獻148
第6章離子液體電解質(zhì)在鋰離子電池中的應用155
6.1鋰離子電池概述156
6.1.1工作原理156
6.1.2鋰離子電池中常用的電解質(zhì)158
6.2離子液體在鋰離子電池中的應用170
6.2.1純離子液體電解質(zhì)170
6.2.2離子液體/有機溶劑電解質(zhì)173
6.2.3離子液體復合固體電解質(zhì)177
6.2.4離子液體其他功能181參考文獻182
第7章離子液體電解質(zhì)在鈉離子電池中的應用193
7.1鈉離子電池概述194
7.1.1工作原理195
7.1.2鈉離子電池中常用的電解質(zhì)197
7.2離子液體在鈉離子電池中的應用207
7.2.1離子液體電解質(zhì)207
7.2.2離子液體凝膠電解質(zhì)212參考文獻213
第8章離子液體電解質(zhì)在雙離子電池中的應用221
8.1雙離子電池概述222
8.1.1工作原理222
8.1.2雙離子電池中常用的電解質(zhì)224
8.2離子液體在雙離子電池中的應用229
參考文獻235
第9章離子液體電解質(zhì)在鋰硫電池中的應用240
9.1鋰硫電池概述241
9.1.1工作原理241
9.1.2鋰硫電池中常用的電解質(zhì)245
9.2離子液體在鋰硫電池中的應用250
9.2.1純離子液體電解質(zhì)250
9.2.2離子液體/有機溶劑電解質(zhì)253
9.2.3離子液體聚合物電解質(zhì)255
9.2.4離子液體/無機復合固體電解質(zhì)257
9.2.5離子液體其他應用259
參考文獻263
第10章離子液體電解質(zhì)在鋰空氣電池中的應用270
10.1鋰空氣電池概述271
10.1.1工作原理271
10.1.2鋰空氣電池中常用的電解質(zhì)273
10.2離子液體在鋰空氣電池中的應用281
10.2.1純離子液體電解質(zhì)281
10.2.2混合電解質(zhì)283
10.2.3凝膠電解質(zhì)285
10.2.4固體電解質(zhì)287
參考文獻287
第11章離子液體電解質(zhì)在燃料電池中的應用295
11.1燃料電池概述296
11.1.1工作原理296
11.1.2質(zhì)子交換膜燃料電池297
11.2常規(guī)質(zhì)子交換膜298
11.3陰離子交換膜299
11.3.1季銨型陰離子交換膜299
11.3.2咪唑型陰離子交換膜300
11.4離子液體在燃料電池中的應用301
11.4.1離子液體電解質(zhì)301
11.4.2離子液體/聚合物膜303
11.4.3有機離子塑性晶體電解質(zhì)307
參考文獻309
第12章離子液體電解質(zhì)在電化學電容器中的應用317
12.1電化學電容器概述318
12.1.1工作原理319
12.1.2電化學電容器中常用的電解質(zhì)320
12.2離子液體的物化性質(zhì)對電化學電容器的影響321
12.2.1熱穩(wěn)定性321
12.2.2工作電壓322
12.2.3離子導電性323
12.2.4界面性質(zhì)324
12.3離子液體在電化學電容器中的應用329
12.3.1純離子液體電解質(zhì)329
12.3.2離子液體/有機溶劑電解質(zhì)333
12.3.3離子液體復合固體電解質(zhì)334
參考文獻337
第13章離子液體電解質(zhì)在太陽電池中的應用347
13.1太陽電池概述348
13.2染料敏化太陽電池349
13.2.1工作原理349
13.2.2DSSC電解質(zhì)351
13.2.3常用液體電解質(zhì)351
13.3離子液體在染料敏化太陽電池中的應用352
13.3.1離子液體電解質(zhì)352
13.3.2聚離子液體電解質(zhì)355
參考文獻357
第14章結(jié)束語362
14.1離子液體電解質(zhì)的全家譜363
14.2離子液體電解質(zhì)的技術問題清單364
14.3離子液體電解質(zhì)的未來發(fā)展方向368
14.4離子液體行業(yè)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)鏈布局370
14.5離子液體未來的應用暢想372
參考文獻375
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