《低維納米材料柔性儲能器件》為“低維材料與器件叢書”之一。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式電子器件及產(chǎn)品在不斷小型化、輕量化和柔性化，這對新一代儲能器件提出了“輕、薄、柔”的要求，柔性儲能器件的設(shè)計是實現(xiàn)完全柔性自供電電子系統(tǒng)的前提。柔性儲能器件不僅需要各器件組成單元在承受外力作用下保持原有的性能，還需要器件整體能夠具有對外場的柔性響應(yīng)。納米材料具有大比表面積、髙導(dǎo)電性和優(yōu)異力學性能，通過納米基元的納米復(fù)合和自組裝，可實現(xiàn)納米材料優(yōu)異性能從微觀到宏觀的有效轉(zhuǎn)移，得到力學、電學和電化學性能兼?zhèn)涞娜嵝噪姌O，納米材料的添加也會有效提升固態(tài)和準固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和力學性能，因此，納米材料的發(fā)展為實現(xiàn)高性能柔性儲能器件的設(shè)計提供了可能�！兜途S納米材料柔性儲能器件》圍繞納米材料在柔性儲能器件中的應(yīng)用，系統(tǒng)闡述了不同柔性儲能體系的電極設(shè)計、電解質(zhì)優(yōu)化、器件組裝、系統(tǒng)集成和智能化設(shè)計，并對納米材料柔性儲能器件目前存在的問題和未來的發(fā)展方向進行了討論與展望。
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目錄
總序
前言
第1章緒論1
1.1低維納米材料簡介2
1.1.1低維納米材料的定義2
1.1.2低維納米材料的分類及結(jié)構(gòu)2
1.1.3低維納米材料的基本特性4
1.2儲能器件5
1.2.1超級電容器6
1.2.2電池7
1.3柔性儲能器件12
1.3.1柔性電極13
1.3.2隔膜和電解質(zhì)18
1.3.3柔性儲能器件的檢測方法及標準20
1.3.4柔性儲能器件的發(fā)展歷史22
參考文獻25
第2章柔性超級電容器30
2.1柔性線狀超級電容器31
2.1.1柔性線狀超級電容器的結(jié)構(gòu)特征31
2.1.2柔性線狀超級電容器的電極及器件設(shè)計33
2.1.3智能化柔性線狀超級電容器40
2.1.4展望43
2.2柔性薄膜超級電容器44
2.2.1柔性薄膜超級電容器的結(jié)構(gòu)特征44
2.2.2柔性薄膜超級電容器的電極及器件設(shè)計47
2.2.3智能化柔性薄膜超級電容器60
2.2.4展望63
2.3柔性微結(jié)構(gòu)超級電容器64
2.3.1柔性微結(jié)構(gòu)超級電容器的結(jié)構(gòu)特征64
2.3.2柔性微結(jié)構(gòu)超級電容器的電極及器件設(shè)計66
2.3.3智能化柔性微結(jié)構(gòu)超級電容器78
2.3.4展望82
2.4其他抗形變?nèi)嵝猿夒娙萜?2
2.4.1可拉伸超級電容器82
2.4.2可壓縮超級電容器88
2.4.3可折疊超級電容器91
2.4.4可扭曲超級電容器93
2.4.5可裁剪超級電容器95
2.4.6展望96
2.5本章小結(jié)96
參考文獻98
第3章柔性堿金屬（鋰/鈉/鉀）離子電池112
3.1柔性鋰離子電池114
3.1.1柔性鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)及特性114
3.1.2柔性電極及電解質(zhì)材料的設(shè)計115
3.1.3柔性鋰離子電池器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計122
3.2柔性鈉/鉀離子電池130
3.2.1柔性電極的設(shè)計131
3.2.2柔性電解質(zhì)的設(shè)計144
3.2.3柔性鈉離子電池器件的設(shè)計146
3.2.4柔性鉀離子電池的設(shè)計153
3.3柔性鋰/鈉-硫/硒電池156
3.3.1鋰-疏電池基本介紹156
3.3.2柔性電極的設(shè)計157
3.3.3柔性電解質(zhì)的設(shè)計170
3.3.4柔性鋰-疏電池器件的設(shè)計與難點176
3.3.5柔性鋰-硒、鈉-疏、鈉-硒電池的設(shè)計184
參考文獻189
第4章柔性多價金屬（鋅/鎂/話）離子電池207
4.1柔性水系鋅離子電池207
4.1.1水系鋅離子電池基本介紹207
4.1.2柔性水系鋅離子電池的基本結(jié)構(gòu)及特征210
4.1.3柔性正極的設(shè)計211
4.1.4柔性鋅負極的設(shè)計217
4.1.5凝膠電解質(zhì)的設(shè)計221
4.1.6器件構(gòu)型226
4.2其他柔性多價金屬（鋁/鎂）離子電池233
4.2.1柔性鋁離子電池研究進展233
4.2.2柔性鎂離子電池研究進展242
4.3本章小結(jié)244
參考文獻244
第5章柔性金屬空氣電池249
5.1柔性鋰空氣電池250
5.1.1鋰空氣電池概述250
5.1.2柔性空氣正極的設(shè)計252
5.1.3柔性負極的設(shè)計258
5.1.4柔性電解質(zhì)的設(shè)計260
5.1.5柔性鋰空氣電池器件構(gòu)型262
5.2柔性鋅空氣電池267
5.2.1鋅空氣電池概述267
5.2.2柔性空氣正極的設(shè)計269
5.2.3柔性負極的設(shè)計277
5.2.4柔性電解質(zhì)的設(shè)計278
5.2.5柔性鋅空氣電池器件構(gòu)型280
5.3柔性鋁空氣電池284
5.3.1鋁空氣電池概述284
5.3.2柔性空氣正極的設(shè)計286
5.3.3柔性負極的設(shè)計288
5.3.4柔性電解質(zhì)的設(shè)計289
5.3.5柔性鋁空氣電池器件構(gòu)型291
5.4柔性鈉/鎂空氣電池293
5.5本章小結(jié)296
參考文獻297
第6章柔性儲能器件的集成306
6.1柔性儲能器件與太陽能電池集成306
6.1.1線狀柔性儲能器件與太陽能電池集成307
6.1.2柔性薄膜儲能器件與太陽能電池集成315
6.1.3柔性集成系統(tǒng)性能評估326
6.1.4展望327
6.2柔性儲能器件與傳感器集成327
6.2.1傳感器概述328
6.2.2柔性超級電容器與傳感器集成330
6.2.3柔性電池與傳感器集成347
6.2.4展望352
6.3柔性儲能器件與其他電子器件的集成353
6.3.1柔性機械能-電能轉(zhuǎn)化與存儲集成系統(tǒng)353
6.3.2柔性熱能-電能轉(zhuǎn)化與存儲集成系統(tǒng)357
6.3.3柔性一體化能量采集-存儲-利用裝置358
6.3.4小結(jié)361
參考文獻362
第7章展望367
7.1材料結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能優(yōu)化367
7.1.1電極優(yōu)化設(shè)計367
7.1.2電解質(zhì)優(yōu)化設(shè)計370
7.2器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化與制備工藝改進371
7.3集成化與智能化372
關(guān)鍵詞索引374
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