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序

前言

第1章离子液体与电解质1

1.1离子液体概述2

1.1.1离子液体的定义与分类2

1.1.2离子液体的组成与结构4

1.1.3离子液体的能与特点8

1.1.4离子液体的发展历程9

1.1.5离子液体的应用前景10

1.1.6离子液体的关键科学问题13

1.2电解质概述14

1.2.1电解质的应用需求14

1.2.2电解质的发展现状16

1.3离子液体电解质概述18

1.3.1离子液体电解质的优势18

1.3.2离子液体电解质的分类18

参考文献25

第2章离子液体的物化质与设计优化31

2.1离子液体的物化质32

2.1.1熔点32

2.1.2热稳定33

2.1.3黏度33

2.1.4体积质35

2.1.5溶解35

2.1.6极36

2.1.7酸碱37

2.1.8表面张力37

2.1.9折射指数38

2.2离子液体的电化学能38

2.2.1电导率38

2.2.2电化学窗口39

2.2.3离子迁移数39

2.3离子液体电解质的结构设计40

2.3.1引能取代基侧链40

2.3.2调节离子液体电解质浓度42

2.3.3制备离子液体复合固体电解质43

参考文献46

第3章离子液体的合成制备与表征分析51

3.1离子液体的合成制备52

3.1.1直接合成法52

3.1.2两步合成法53

3.1.3超声波辅助合成法54

3.1.4微波辅助合成法54

3.1.5电化学合成法55

3.1.6加热回流法57

3.1.7液液萃取法57

3.2离子液体的表征分析57

3.2.1红外光谱58

3.2.2核磁共振60

3.2.3紫外可见吸收光谱62

3.2.4电喷雾质谱65

3.2.5拉曼光谱66

3.2.6光电子能谱67

3.2.7X射线衍射70

3.2.8同步辐射72

3.2.9电化学法72

3.2.10热重分析法74

3.2.11溶液量热法74

参考文献75

第4章离子液体的理论计算与模拟分析80

4.1密度泛函理论及其在离子液体研究中的应用81

4.1.1密度泛函理论81

4.1.2密度泛函理论在离子液体研究中的应用83

4.2分子动力学模拟及其在离子液体研究中的应用95

4.2.1分子动力学模拟96

4.2.2分子动力学模拟在离子液体研究中的应用98

参考文献111

第5章离子液体电解质的设计制备与物研究117

5.1离子液体电解液的设计制备与物研究118

5.1.1电解质盐的选择及配制118

5.1.2离子液体电解液的设计制备119

5.1.3离子液体电解液的物研究127

5.2离子液体复合固体电解质的设计制备与物研究132

5.2.1离子液体聚合物电解质132

5.2.2复合固体电解质140参考文献148

第6章离子液体电解质在锂离子电池中的应用155

6.1锂离子电池概述156

6.1.1工作原理156

6.1.2锂离子电池中常用的电解质158

6.2离子液体在锂离子电池中的应用170

6.2.1纯离子液体电解质170

6.2.2离子液体/有机溶剂电解质173

6.2.3离子液体复合固体电解质177

6.2.4离子液体其能181参考文献182

第7章离子液体电解质在钠离子电池中的应用193

7.1钠离子电池概述194

7.1.1工作原理195

7.1.2钠离子电池中常用的电解质197

7.2离子液体在钠离子电池中的应用7

7.2.1离子液体电解质7

7.2.2离子液体凝胶电解质212参考文献213

第8章离子液体电解质在双离子电池中的应用221

8.1双离子电池概述222

8.1.1工作原理222

8.1.2双离子电池中常用的电解质224

8.2离子液体在双离子电池中的应用229

参考文献235

第9章离子液体电解质在锂硫电池中的应用240

9.1锂硫电池概述241

9.1.1工作原理241

9.1.2锂硫电池中常用的电解质245

9.2离子液体在锂硫电池中的应用250

9.2.1纯离子液体电解质250

9.2.2离子液体/有机溶剂电解质253

9.2.3离子液体聚合物电解质255

9.2.4离子液体/无机复合固体电解质257

9.2.5离子液体其他应用259

参考文献263

第10章离子液体电解质在锂空气电池中的应用270

10.1锂空气电池概述271

10.1.1工作原理271

10.1.2锂空气电池中常用的电解质273

10.2离子液体在锂空气电池中的应用281

10.2.1纯离子液体电解质281

10.2.2混合电解质283

10.2.3凝胶电解质285

10.2.4固体电解质287

参考文献287

第11章离子液体电解质在燃料电池中的应用295

11.1燃料电池概述296

11.1.1工作原理296

11.1.2质子交换膜燃料电池297

11.2常规质子交换膜298

11.3阴离子交换膜299

11.3.1季铵型阴离子交换膜299

11.3.2咪唑型阴离子交换膜300

11.4离子液体在燃料电池中的应用301

11.4.1离子液体电解质301

11.4.2离子液体/聚合物膜303

11.4.3有机离子塑晶体电解质307

参考文献309

第12章离子液体电解质在电化学电容器中的应用317

12.1电化学电容器概述318

12.1.1工作原理319

12.1.2电化学电容器中常用的电解质3

12.2离子液体的物化质对电化学电容器的影响321

12.2.1热稳定321

12.2.2工作电压322

12.2.3离子导电323

12.2.4界面质324

12.3离子液体在电化学电容器中的应用329

12.3.1纯离子液体电解质329

12.3.2离子液体/有机溶剂电解质333

12.3.3离子液体复合固体电解质334

参考文献337

第13章离子液体电解质在太阳电池中的应用347

13.1太阳电池概述348

13.2染料敏化太阳电池349

13.2.1工作原理349

13.2.2DSSC电解质351

13.2.3常用液体电解质351

13.3离子液体在染料敏化太阳电池中的应用352

13.3.1离子液体电解质352

13.3.2聚离子液体电解质355

参考文献357

第14章结束语362

14.1离子液体电解质的全家谱363

14.2离子液体电解质的技术问题清单364

14.3离子液体电解质的未来发展方向368

14.4离子液体行业现状与产业链布局370

14.5离子液体未来的应用畅想372

参考文献375

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