Handbook of Battery Materials (eBook)

Dr. Claus Daniel is a research staff member at Oak Ridge National Laboratory's Materials Science and Technology Division, USA, and holds an adjunct faculty position at University of Tennessee's Department of Materials Science and Engineering. His current research focuses on the surface science, processing and advancement of materials for energy storage devices. Claus Daniel is recipient of a number of R&D awards including the Carl-Eduard-Schulte-Prize, the Dr. Eduard Martin Award, and the Werner Köster Prize.

I. FUNDAMENTALS AND GENERAL ASPECTS OF ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE
Thermodynamics and Mechanistics
Practical Batteries
Global Competition of Primary and Secondary Batteries
II. MATERIALS FOR AQUEOUS ELECTROLYTE BATTERIES
Structural Chemistry of Manganese Dioxide and Related Compounds
Electrochemistry of Manganese Oxides
Nickel Hydroxides
Lead Oxides
Bromine-Storage Materials
NaS Materials
Metallic Negatives
Metal Hydride Electrodes
Carbons
Separators
III. MATERIALS FOR ALKALI METAL BATTERIES
The Structural Stability of Transition Metal Oxide Insertion Electrodes for Lithium Batteries
Overcharge-Protected Oxide Cathodes
Rechargeable Lithium Anodes
Lithium Alloy Anodes
Lithiated Carbons
The Anode/Electrode Interface
Liquid Nonaqueous Electrolytes
Polymer Electrolytes
Solid Electrolytes
Separators for Lithium-Ion Batteries
Materials for High Temperature Batteries
IV. PERFORMANCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT FOR BATTERIES
Simulation and Modeling of Battery systems
Failure Mechanisms, Mechanical Properties, and Advanced in-situ Characterization Methods
Battery Safety
Battery Manufacturing and Economic Aspects
I. FUNDAMENTALS AND GENERAL ASPECTS OF ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE
Thermodynamics and Mechanistics
Practical Batteries
Global Competition of Primary and Secondary Batteries
II. MATERIALS FOR AQUEOUS ELECTROLYTE BATTERIES
Structural Chemistry of Manganese Dioxide and Related Compounds
Electrochemistry of Manganese Oxides
Nickel Hydroxides
Lead Oxides
Bromine-Storage Materials
NaS Materials
Metallic Negatives
Metal Hydride Electrodes
Carbons
Separators
III. MATERIALS FOR ALKALI METAL BATTERIES
The Structural Stability of Transition Metal Oxide Insertion Electrodes for Lithium Batteries
Overcharge-Protected Oxide Cathodes
Rechargeable Lithium Anodes
Lithium Alloy Anodes
Lithiated Carbons
The Anode/Electrode Interface
Liquid Nonaqueous Electrolytes
Polymer Electrolytes
Solid Electrolytes
Separators for Lithium-Ion Batteries
Materials for High Temperature Batteries
IV. PERFORMANCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT FOR BATTERIES
Simulation and Modeling of Battery systems
Failure Mechanisms, Mechanical Properties, and Advanced in-situ Characterization Methods
Battery Safety
Battery Manufacturing and Economic Aspects

"Das Handbook of Battery Materials, im Jahr 1999 erstmals herausgegeben von Jürgen 0. Besenhard, war in den letzten Jahren vergriffen. Besenhard? der im Jahr 2006 verstarb, lehrte an der TU Graz und war einer der Pioniere der Lithium-lonen-Batterietechnologie mit Weltruf. Er legte die Grundlagen für die Etablierung dieser Batterien.
In diesem Jahr hat Wiiey-VCH mit Claus Daniel vom Oak Ridge National Laboratory, USA, das Handbook of Battery Materials als zweite, vollständig überarbeitete Ausgabe herausgebracht mit um etwa 20 Prozent erweitertem Inhalt. Die Ausgabe gliedert sich in fünf Teile: Grundlagen der Energiespeicherung, Materialien für Batterien mit wässrigem Elektrolyten, Materialien für Alkalimetallbatterien, neu entstehende Technologien sowie Technologieentwicklung für Batterien. Das Handbook of Batteries reflektiert Materialien für die heute bekannten Batterien und gibt einen Ausblick auf künftige.
Das Buch enthält eine Menge an Informationen über die Materialien aller Batterien. Die Autoren der einzeinen Kapitel sind hochkarätige Experten, zumeist aus Hochschulen, beispielsweise Robert Huggins, Stanford University, Michel Armand, Universität Amiens, und Martin Winter, Universität Münster.
Entsprechend dem Aufbau einer Batterie behandeln diejeweiligen Kapitel Chemie, Elektrochemie, Struktur und Materialeigenschaft der Materialien informativ und mit vielen Literaturangaben. Der erste Teil enthält die thermodynamischen Grundlagen elektrochemischer Energiespeicher, es folgen die bekannten Batterietypen wie Alkali-Mangan, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid, primäre Lithium-Batterien und sekundäre Lithium-lonen-Akkumulatoren. Der zweite Teil stellt Materialien vor, die in Batterien mit wässrigen Elektrolyten vorkommen, zum Beispiel Manganoxide, Nickel-Hydroxid, Bleioxide, Zink und Metallhydride. Der dritte Teil des Buches umfasst auf zirka 400 Seiten die Alkalimetallbatterien und ist damit der Schwerpunkt des Buchs. Ein schönes Beispiel, wie das Buch dem Leser die Materie nahe bringt, ist Kapitel 15 von Jürgen 0. Besenhard und Martin Winter über Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien, das die lithiierten Kohlenstoffe so erklärt, wie sie bis dato in allen kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien vorkommen.
Teil vier zeigt kurz Systeme, die noch in der Entwicklung sind, darunter Li-Luft und Li-Schwefel. Der fünfte Teil beschäftigt sich mit aktuellen Fragen, unter anderem zu Produktionstechnik und Fehlermechanismen.
Es ist Claus Daniel gelungen, die erste Ausgabe zu aktualisieren und mit aktuellen Materialien und Themen zu ergänzen. Alles in einem ein äußerst empfehlenswertes Batteriefachbuch. Es richtet sich an Industrie- und Hochschulforscher sowie an Doktoranden."
- Nachrichten aus der Chemie; 10 / 2011