
BOOKS - EQUIPMENT - Handbook of Solid State Batteries, 2nd Edition (Materials and Ene...

Handbook of Solid State Batteries, 2nd Edition (Materials and Energy - Volume 6)
Author: Nancy J Dudney, William C West, Jagjit Nanda
Year: 2015
Format: PDF
File size: 94 MB
Language: ENG

Year: 2015
Format: PDF
File size: 94 MB
Language: ENG

The handbook provides comprehensive coverage of the materials science and engineering principles underlying solidstate batteries. Book Description: Solid-state batteries have the potential to revolutionize the way we store and use energy, offering higher energy densities, improved safety, and increased power density compared to traditional liquid or gel-based lithium-ion batteries. This second edition of the Handbook of Solid State Batteries provides comprehensive coverage of the materials science and engineering principles underlying these advanced energy storage systems, exploring their applications in electric vehicles, portable electronics, and renewable energy systems. With contributions from leading experts in the field, this handbook covers the latest advances in materials development, manufacturing processes, and performance optimization, making it an essential resource for researchers, engineers, and students working in the field. The book begins by introducing the fundamentals of solid-state batteries, including their structure, operating principles, and advantages over conventional batteries. It then delves into the various materials used in solid-state batteries, such as electrolytes, anodes, cathodes, and separators, discussing their properties, synthesis methods, and characterization techniques. The handbook also explores the challenges associated with scaling up the production of solid-state batteries and the need for new materials and technologies to overcome these challenges. The second edition includes new chapters on emerging trends in solid-state battery technology, such as the use of graphene and other 2D materials, the development of lithium-air batteries, and the integration of solid-state batteries with renewable energy systems.
Справочник содержит полный обзор материаловедческих и инженерных принципов, лежащих в основе твердотельных батарей. Твердотельные батареи способны революционизировать способы хранения и использования энергии, предлагая более высокую плотность энергии, повышенную безопасность и повышенную плотность мощности по сравнению с традиционными жидкостными или гелевыми литий-ионными батареями. Это второе издание Справочника по твердотельным аккумуляторам обеспечивает всесторонний охват материаловедения и инженерных принципов, лежащих в основе этих передовых систем накопления энергии, исследуя их применение в электромобилях, портативной электронике и системах возобновляемой энергии. При участии ведущих специалистов в этой области данное руководство охватывает последние достижения в области разработки материалов, производственных процессов и оптимизации производительности, что делает его важным ресурсом для исследователей, инженеров и студентов, работающих в этой области. Книга начинается с представления основ твердотельных аккумуляторов, включая их структуру, принципы работы и преимущества перед обычными аккумуляторами. Затем в нем рассматриваются различные материалы, используемые в твердотельных батареях, такие как электролиты, аноды, катоды и сепараторы, обсуждаются их свойства, методы синтеза и методы определения характеристик. В справочнике также рассматриваются проблемы, связанные с масштабированием производства твердотельных батарей, и потребность в новых материалах и технологиях для преодоления этих проблем. Второе издание включает новые главы о новых тенденциях в технологии твердотельных батарей, таких как использование графена и других 2D-материалов, разработка литий-воздушных батарей и интеграция твердотельных батарей с системами возобновляемой энергии.
manuel fournit un aperçu complet des principes de la science des matériaux et de l'ingénierie qui sous-tendent les batteries SSD. s batteries SSD sont capables de révolutionner le stockage et l'utilisation de l'énergie en offrant une densité d'énergie plus élevée, une sécurité accrue et une densité de puissance plus élevée que les batteries au lithium-ion liquides ou gel traditionnelles. Cette deuxième édition du Guide sur les batteries SSD offre une couverture complète de la science des matériaux et des principes d'ingénierie qui sous-tendent ces systèmes avancés de stockage d'énergie, en explorant leurs applications dans les véhicules électriques, l'électronique portable et les systèmes d'énergie renouvelable. Avec la participation de spécialistes de premier plan dans ce domaine, ce guide couvre les dernières avancées dans le domaine du développement de matériaux, des processus de production et de l'optimisation de la productivité, ce qui en fait une ressource importante pour les chercheurs, ingénieurs et étudiants travaillant dans ce domaine. livre commence par une présentation des bases des batteries SSD, y compris leur structure, leurs principes de fonctionnement et leurs avantages par rapport aux batteries classiques. Il examine ensuite les différents matériaux utilisés dans les batteries solides, tels que les électrolytes, les anodes, les cathodes et les séparateurs, en discutant de leurs propriétés, des méthodes de synthèse et des méthodes de caractérisation. manuel traite également des problèmes liés à la mise à l'échelle de la production de batteries SSD et de la nécessité de nouveaux matériaux et technologies pour surmonter ces problèmes. La deuxième édition comprend de nouveaux chapitres sur les nouvelles tendances de la technologie des batteries SSD, telles que l'utilisation du graphène et d'autres matériaux 2D, le développement des batteries au lithium-air et l'intégration des batteries SSD avec les systèmes d'énergie renouvelable.
manual ofrece una visión general completa de los principios de ciencia e ingeniería de los materiales que sustentan las baterías de estado sólido. baterías de estado sólido son capaces de revolucionar las formas de almacenamiento y uso de energía, ofreciendo una mayor densidad de energía, mayor seguridad y mayor densidad de energía en comparación con las baterías de iones de litio tradicionales o de gel. Esta segunda edición del Manual de Baterías de Estado Sólido proporciona una cobertura integral de la ciencia de los materiales y los principios de ingeniería que sustentan estos avanzados sistemas de almacenamiento de energía, investigando sus aplicaciones en vehículos eléctricos, electrónica portátil y sistemas de energía renovable. Con la participación de destacados especialistas en la materia, esta guía abarca los últimos avances en el desarrollo de materiales, procesos de producción y optimización de la productividad, lo que la convierte en un importante recurso para los investigadores, ingenieros y estudiantes que trabajan en este campo. libro comienza presentando las bases de las baterías de estado sólido, incluyendo su estructura, principios de funcionamiento y ventajas sobre las baterías convencionales. A continuación, examina los diferentes materiales utilizados en las baterías de estado sólido, como electrolitos, ánodos, cátodos y separadores, discute sus propiedades, métodos de síntesis y métodos para determinar las características. manual también aborda los desafíos relacionados con la ampliación de la producción de baterías de estado sólido y la necesidad de nuevos materiales y tecnologías para superar estos desafíos. La segunda edición incluye nuevos capítulos sobre las nuevas tendencias en la tecnología de baterías de estado sólido, como el uso de grafeno y otros materiales 2D, el desarrollo de baterías de litio-aire y la integración de baterías de estado sólido con sistemas de energía renovable.
O Guia contém uma visão completa dos princípios de engenharia e materiais subjacente às baterias sólidas. As baterias sólidas são capazes de revolucionar a forma como a energia é armazenada e utilizada, oferecendo maior densidade energética, maior segurança e maior densidade de potência em comparação com as baterias de lítio-íon líquido ou gel tradicionais. Esta segunda edição do Manual de Baterias Sólidas oferece uma abrangência completa da ciência de materiais e dos princípios de engenharia que baseiam estes sistemas avançados de acumulação de energia, explorando suas aplicações em veículos elétricos, eletrodomésticos portáteis e sistemas de energia renovável. Com a participação de especialistas líderes nesta área, o manual abrange os avanços recentes em materiais, processos de produção e otimização de produtividade, tornando-o um recurso importante para pesquisadores, engenheiros e estudantes que trabalham nesta área. O livro começa apresentando as baterias sólidas, incluindo sua estrutura, seus princípios de funcionamento e suas vantagens sobre as baterias convencionais. Em seguida, trata de vários materiais usados em baterias sólidas, tais como eletrolitos, anodes, catodos e separadores, discutindo suas propriedades, métodos de fusão e métodos de definição de características. O guia também aborda os problemas relacionados à escala de produção de baterias sólidas e a necessidade de novos materiais e tecnologias para superar esses problemas. A segunda edição inclui novos capítulos sobre novas tendências na tecnologia de baterias sólidas, como o uso de grafeno e outros materiais 2D, desenvolvimento de baterias de lítio-ar e integração de baterias sólidas com sistemas de energia renovável.
La guida fornisce una panoramica completa dei principi di scienza dei materiali e dell'ingegneria alla base delle batterie solide. batterie solide sono in grado di rivoluzionare le modalità di stoccaggio e utilizzo dell'energia offrendo una densità energetica più elevata, una maggiore sicurezza e una maggiore densità di potenza rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio liquido o gel. Questa seconda edizione del Manuale Batterie Solide fornisce una copertura completa della scienza dei materiali e dei principi ingegneristici alla base di questi sistemi avanzati di accumulo di energia, esplorando le loro applicazioni in veicoli elettrici, elettrodomestici portatili e sistemi di energia rinnovabile. Con la partecipazione di esperti di primo piano in questo campo, il manuale include i progressi più recenti nello sviluppo di materiali, nei processi di produzione e nell'ottimizzazione delle prestazioni, rendendolo una risorsa importante per ricercatori, ingegneri e studenti che lavorano in questo campo. Il libro inizia presentando la base delle batterie solide, inclusa la loro struttura, i loro principi operativi e i vantaggi rispetto alle batterie normali. In seguito vengono trattati i vari materiali utilizzati nelle batterie solide, come elettroliti, anodi, catodi e separatori, e si discutono le loro proprietà, metodi di sintesi e metodi di definizione delle caratteristiche. Il manuale affronta anche i problemi legati alla scalabilità della produzione di batterie solide e la necessità di nuovi materiali e tecnologie per superare questi problemi. La seconda edizione include nuovi capitoli sulle nuove tendenze della tecnologia delle batterie solide, come l'uso di grafene e altri materiali 2D, lo sviluppo di batterie al litio e l'integrazione delle batterie solide con i sistemi di energia rinnovabile.
Das Handbuch bietet einen umfassenden Überblick über die materialwissenschaftlichen und technischen Grundlagen von Festkörperbatterien. Festkörperbatterien haben das Potenzial, die Art und Weise, wie Energie gespeichert und verwendet wird, zu revolutionieren, indem sie im Vergleich zu herkömmlichen Flüssigkeits- oder Gel-Lithium-Ionen-Batterien eine höhere Energiedichte, höhere cherheit und eine höhere istungsdichte bieten. Diese zweite Ausgabe des Handbuchs für Festkörperbatterien bietet eine umfassende Abdeckung der materialwissenschaftlichen und technischen Prinzipien, die diesen fortschrittlichen Energiespeichersystemen zugrunde liegen, und untersucht ihre Anwendungen in Elektrofahrzeugen, tragbarer Elektronik und erneuerbaren Energiesystemen. Mit der Beteiligung führender Experten auf diesem Gebiet deckt dieses Handbuch die neuesten Fortschritte in der Materialentwicklung, Fertigungsprozesse und istungsoptimierung, so dass es eine wichtige Ressource für Forscher, Ingenieure und Studenten in diesem Bereich. Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Grundlagen von Festkörperbatterien, einschließlich ihrer Struktur, Funktionsprinzipien und Vorteile gegenüber herkömmlichen Batterien. Anschließend werden die verschiedenen in Festkörperbatterien verwendeten Materialien wie Elektrolyte, Anoden, Kathoden und Separatoren untersucht und deren Eigenschaften, Synthesetechniken und Charakterisierungsmethoden diskutiert. Das Handbuch befasst sich auch mit den Herausforderungen im Zusammenhang mit der Skalierung der Festkörperbatterieproduktion und dem Bedarf an neuen Materialien und Technologien, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Die zweite Ausgabe enthält neue Kapitel über neue Trends in der Feststoffbatterietechnologie, wie die Verwendung von Graphen und anderen 2D-Materialien, die Entwicklung von Lithium-Luft-Batterien und die Integration von Feststoffbatterien in erneuerbare Energiesysteme.
Podręcznik zapewnia pełny przegląd nauki o materiałach i zasad inżynierii leżących u podstaw baterii stałych. Baterie półprzewodnikowe mają potencjał rewolucjonizacji sposobu przechowywania i wykorzystania energii, oferując wyższą gęstość energii, zwiększone bezpieczeństwo i zwiększoną gęstość mocy w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami litowo-jonowymi. Ta druga edycja podręcznika akumulatora półprzewodnikowego zapewnia kompleksowy zakres materiałów naukowych i inżynieryjnych zasad leżących u podstaw tych zaawansowanych systemów magazynowania energii, badając ich zastosowania w pojazdach elektrycznych, przenośnej elektronice i systemach energii odnawialnej. Dzięki wsparciu ze strony liderów branży przewodnik ten obejmuje najnowsze osiągnięcia w zakresie rozwoju materiałów, procesów produkcyjnych i optymalizacji wydajności, co czyni go ważnym zasobem dla naukowców, inżynierów i studentów pracujących w tej dziedzinie. Książka rozpoczyna się od wprowadzenia podstaw baterii półprzewodnikowych, w tym ich struktury, zasad działania i zalet nad konwencjonalnymi bateriami. Następnie omawia różne materiały stosowane w akumulatorach półprzewodnikowych, takie jak elektrolity, anody, katody i separatory, a także omawia ich właściwości, metody syntezy i metody charakterystyki. Podręcznik dotyczy również wyzwań związanych ze skalowaniem produkcji baterii półprzewodnikowych oraz potrzebą nowych materiałów i technologii w celu sprostania tym wyzwaniom. Druga edycja zawiera nowe rozdziały na temat pojawiających się trendów w technologii baterii półprzewodnikowej, takich jak wykorzystanie grafenu i innych materiałów 2D, rozwój baterii litowo-powietrznych oraz integracja baterii półprzewodnikowych z systemami energii odnawialnej.
המדריך מספק סקירה מלאה של המדע החומרי ועקרונות הנדסיים לסוללות במצב מוצק יש פוטנציאל לחולל מהפכה בדרך בה האנרגיה נאגרת ומשמשת, המציעה צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, בטיחות מוגברת, וצפיפות כוח מוגברת בהשוואה לסוללות ג 'ל ליתיום-יון מסורתיות. מהדורה שנייה זו של ספר המצברים Solid-State Batterbook מספקת כיסוי מקיף של מדעי החומרים ועקרונות הנדסיים הנמצאים בבסיס מערכות אגירת אנרגיה מתקדמות אלו, החוקרות את יישומיהן ברכבים חשמליים, אלקטרוניקה ניידת ומערכות אנרגיה מתחדשת. עם קלט ממובילי התעשייה, מדריך זה מכסה את ההתקדמות האחרונה בפיתוח חומרים, תהליכי ייצור, וייעול ביצועים, מה שהופך אותו למשאב חשוב עבור חוקרים, מהנדסים וסטודנטים שעובדים בתחום. הספר מתחיל בהצגת היסודות של סוללות במצב מוצק, כולל המבנה שלהן, עקרונות הפעולה והיתרונות על פני סוללות קונבנציונליות. לאחר מכן הוא דן בחומרים שונים המשמשים בסוללות במצב מוצק, כגון אלקטרוליטים, אנודות, קתודות ומפרידים, ודן בתכונותיהם, בשיטות הסינתזה ובשיטות אפיון. המדריך גם מטפל באתגרים הקשורים לייצור סוללות במצב מוצק והצורך בחומרים וטכנולוגיות חדשים כדי להתגבר על אתגרים אלה. המהדורה השנייה כוללת פרקים חדשים על מגמות חדשות בטכנולוגיית סוללות במצב מוצק, כמו שימוש בגרפן וחומרים דו-ממדיים אחרים, פיתוח סוללות ליתיום-אוויר ושילוב של סוללות במצב מוצק עם מערכות אנרגיה מתחדשת.''
kitabı, katı hal pillerinin altında yatan malzeme bilimi ve mühendislik ilkelerine tam bir genel bakış sunar. Katı hal pilleri, enerjinin depolanma ve kullanılma biçiminde devrim yapma potansiyeline sahiptir ve geleneksel sıvı veya jel lityum iyon pillere kıyasla daha yüksek enerji yoğunluğu, daha fazla güvenlik ve daha fazla güç yoğunluğu sunar. Solid-State Battery Handbook'un bu ikinci baskısı, bu gelişmiş enerji depolama sistemlerinin altında yatan malzeme bilimi ve mühendislik ilkelerini kapsamlı bir şekilde ele alarak, elektrikli araçlar, taşınabilir elektronik ve yenilenebilir enerji sistemlerindeki uygulamalarını araştırıyor. Endüstri liderlerinden gelen girdilerle, bu kılavuz malzeme geliştirme, üretim süreçleri ve performans optimizasyonundaki en son gelişmeleri kapsamakta ve bu alanda çalışan araştırmacılar, mühendisler ve öğrenciler için önemli bir kaynak haline getirmektedir. Kitap, yapısı, çalışma prensipleri ve geleneksel pillere göre avantajları da dahil olmak üzere katı hal pillerin temellerini tanıtarak başlıyor. Daha sonra elektrolitler, anotlar, katotlar ve ayırıcılar gibi katı hal pillerinde kullanılan çeşitli malzemeleri tartışır ve özelliklerini, sentez yöntemlerini ve karakterizasyon yöntemlerini tartışır. kitabı aynı zamanda katı hal pil üretiminin ölçeklendirilmesiyle ilgili zorlukları ve bu zorlukların üstesinden gelmek için yeni malzeme ve teknolojilere duyulan ihtiyacı da ele almaktadır. İkinci baskı, katı hal pil teknolojisinde grafen ve diğer 2D malzemelerin kullanımı, lityum hava pillerinin geliştirilmesi ve katı hal pillerinin yenilenebilir enerji sistemleriyle entegrasyonu gibi ortaya çıkan eğilimler üzerine yeni bölümler içeriyor.
يقدم الدليل لمحة عامة كاملة عن مبادئ علوم وهندسة المواد التي تقوم عليها بطاريات الحالة الصلبة. يمكن لبطاريات الحالة الصلبة إحداث ثورة في طريقة تخزين الطاقة واستخدامها، مما يوفر كثافة طاقة أعلى، وزيادة السلامة، وزيادة كثافة الطاقة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون السائلة أو الهلامية التقليدية. يوفر هذا الإصدار الثاني من دليل البطاريات ذات الحالة الصلبة تغطية شاملة لمبادئ علم وهندسة المواد التي تقوم عليها أنظمة تخزين الطاقة المتقدمة هذه، واستكشاف تطبيقاتها في السيارات الكهربائية والإلكترونيات المحمولة وأنظمة الطاقة المتجددة. من خلال مدخلات من قادة الصناعة، يغطي هذا الدليل أحدث التطورات في تطوير المواد وعمليات التصنيع وتحسين الأداء، مما يجعله موردًا مهمًا للباحثين والمهندسين والطلاب العاملين في هذا المجال. يبدأ الكتاب بتقديم أساسيات بطاريات الحالة الصلبة، بما في ذلك هيكلها ومبادئ التشغيل ومزاياها على البطاريات التقليدية. ثم يناقش العديد من المواد المستخدمة في بطاريات الحالة الصلبة، مثل الإلكتروليتات والأنودات والكاثودات والفاصلات، ويناقش خصائصها وطرق التوليف وطرق التوصيف. يتناول الكتيب أيضًا التحديات المرتبطة بتوسيع نطاق تصنيع البطاريات ذات الحالة الصلبة والحاجة إلى مواد وتقنيات جديدة للتغلب على هذه التحديات. يتضمن الإصدار الثاني فصولًا جديدة عن الاتجاهات الناشئة في تقنية البطاريات ذات الحالة الصلبة، مثل استخدام الجرافين والمواد ثنائية الأبعاد الأخرى، وتطوير بطاريات الليثيوم والهواء، ودمج بطاريات الحالة الصلبة مع أنظمة الطاقة المتجددة.
핸드북은 솔리드 스테이트 배터리의 기초가되는 재료 과학 및 엔지니어링 원리에 대한 완벽한 개요를 제공합니다. 고체 배터리는 에너지를 저장하고 사용하는 방식에 혁명을 일으킬 가능성이 있으며, 기존 액체 또는 젤 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 높고 안전성이 향상되며 전력 밀도가 향상됩니다. 이 Solid-State Battery Handbook의 두 번째 버전은 이러한 고급 에너지 저장 시스템의 기초가되는 재료 과학 및 엔지니어링 원칙에 대한 포괄적 인 적용 범위를 제공하여 전기 자동차, 휴대용 전자 및 재생 가능 에너지 시스템 업계 리더의 의견을 바탕으로이 가이드는 재료 개발, 제조 프로세스 및 성능 최적화의 최신 발전을 다루며 현장에서 일하는 연구원, 엔지니어 및 학생들에게 중요한 리소스입니다. 이 책은 구조, 작동 원리 및 기존 배터리보다 장점을 포함하여 고체 배터리의 기본 사항을 소개하는 것으로 시작합니다. 그런 다음 전해질, 양극, 음극 및 분리기와 같은 고체 배터리에 사용되는 다양한 재료에 대해 설명하고 그 특성, 합성 방법 및 특성화 방법에 대해 설명합니다. 이 핸드북은 또한 고체 배터리 제조 확장과 관련된 문제와 이러한 과제를 극복하기위한 새로운 재료 및 기술의 필요성을 해결합니다. 두 번째 판에는 그래 핀 및 기타 2D 재료 사용, 리튬-공기 배터리 개발 및 고체 배터리와 재생 가능 에너지 시스템의 통합과 같은 고체 배터리 기술의 새로운 트렌드에 대한 새로운 장이 포함되어 있습니다.
このハンドブックは、固体電池の基礎となる物質科学と工学の原則の完全な概要を提供します。固体電池は、エネルギーの蓄積と使用方法に革命をもたらす可能性を秘めており、従来の液体またはゲルのリチウムイオン電池と比較して、より高いエネルギー密度、高い安全性、および高い電力密度を提供します。このSolid-State Battery Handbookの第2版では、これらの高度なエネルギー貯蔵システムの基礎となる材料科学と工学の原則を包括的にカバーし、電気自動車、ポータブルエレクトロニクス、再生可能エネルギーシステムへの応用を模索しています。業界のリーダーからのインプットにより、このガイドは、材料開発、製造プロセス、および性能最適化の最新の進歩をカバーし、研究者、エンジニア、および現場で働く学生のための重要なリソースとなります。本書では、固体電池の構造、動作原理、従来の電池と比較した利点などの基礎を紹介する。次に、電解質、陽極、陰極、セパレータなどの固体電池に使用される様々な材料について説明し、その特性、合成方法、特性評価方法について説明します。このハンドブックでは、ソリッドステートバッテリー製造のスケーリングに関連する課題と、これらの課題を克服するための新しい材料と技術の必要性についても説明しています。第2版では、グラフェンやその他の2D材料の使用、リチウム空気電池の開発、再生可能エネルギーシステムとの固体電池の統合など、固体バッテリー技術の新たなトレンドについての章があります。
該手冊全面概述了固態電池背後的材料科學和工程原理。與傳統的液體或凝膠鋰離子電池相比,固態電池能夠通過提供更高的能量密度,提高的安全性和增加的功率密度來徹底改變存儲和使用能源的方式。《固態電池手冊》第二版全面涵蓋了這些先進儲能系統的材料科學和工程原則,探討了它們在電動汽車、便攜式電子和可再生能源系統中的應用。該指南由該領域的領先專業人員參與,涵蓋了材料開發,制造過程和性能優化方面的最新進展,使其成為該領域研究人員,工程師和學生的重要資源。本書首先介紹了固態電池的基本原理,包括其結構,操作原理以及相對於常規電池的優勢。然後研究了固態電池中使用的各種材料,例如電解質,陽極,陰極和分離器,並討論了它們的性質,合成方法和性能確定方法。該手冊還討論了固態電池生產規模的挑戰以及需要新的材料和技術來克服這些挑戰。第二版包括有關固態電池技術新趨勢的新章節,例如石墨烯和其他2D材料的使用,鋰空氣電池的發展以及固態電池與可再生能源系統的集成。
