新能源材料概论是新能源与新材料结合的产物。新能源成为国际上热门的研究领域,得到了突飞猛进的发展,各种新材料的研制成功,使生产成本不断降低,能量效率不断提高,使锂离子电池、氢燃料电池、液流电池等储能体系从研发阶段走入人们生活当中。这些储能电池是怎样工作的呢?它们每个组成是怎样和谐相处的呢?在各个组成中,新材料是否起关键性作用呢?
在储能电池中,电极材料是关键组成部分,不同成分、不同结构的电极材料对电解液中的离子/导电电子具有不同的吸附/传输能力,对整个储能体系的能量密度、功率密度及循环稳定性等性能指标有至关重要的影响。本课程通过比较同一储能体系中电极材料的成分、结构对电化学性能的影响,认识其构效关系和性能优化机制,知道通过什么样的制备工艺可以获得具有精准成分和精细结构的电极材料。电解液是储能电池的血液,它不仅影响离子/电子的迁移速度,还对储能电池的能量密度和循环性能产生极大影响。选择与电极材料相匹配的电解液是实现高性能储能电池的关键,需要认识各种电解液的性能和与电极材料之间的协同关系。