锂离子电池 应用与实践PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

锂离子电池 应用与实践PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 锂离子电池的发展1

1.1 电池的发展过程及我国的电池发展简史1

1.2 高性能电池的参数2

1.3 锂离子电池的诞生过程2

1.4 与电池有关的一些基本概念4

1.5 锂离子电池的原理、发展及其特点6

1.6 我国发展锂离子电池产业的必要性8

1.7 锂离子电池的结构9

1.8 锂离子电池组的结构9

1.9 本书内容说明10

参考文献10

第2章 锂离子电池主要材料的选择要求及其研究方法11

2.1 负极材料的选择要求11

2.2 正极材料的选择要求12

2.3 电解质的选择要求12

2.3.1 液体电解质12

2.3.2 全固态电解质13

2.3.3 凝胶型聚合物电解质13

2.4 锂离子电池材料的一些研究方法14

2.4.1 X射线衍射法14

2.4.2 光电子能谱法（XPS）15

2.4.3 红外和拉曼光谱17

2.4.4 电镜法20

2.4.5 比表面积的测量21

2.4.6 交流阻抗谱仪21

2.4.7 循环伏安法23

2.4.8 电化学石英晶体微量天平24

2.4.9 热分析法27

2.4.10 核磁共振法29

2.4.11 质谱法31

2.4.12 激光粒径分布法31

参考文献32

第3章 碳基负极材料33

3.1 炭材料科学的发展简史33

3.2 炭材料的一些性能35

3.2.1 炭材料的结构35

3.2.2 石墨晶体的拉曼光谱36

3.2.3 炭材料的种类37

3.2.4 炭化过程和石墨化过程38

3.2.5 炭材料的表面结构40

3.3 石墨化炭负极材料42

3.3.1 锂在石墨中的插入行为42

3.3.2 初期的石墨化负极材料44

3.3.3 石墨化中间相炭微珠44

3.3.4 石墨的电化学行为46

3.3.5 石墨化碳纤维49

3.3.6 其他石墨化炭材料50

3.3.7 石墨化炭材料的一些通性50

3.4 无定形炭材料51

3.4.1 小分子裂解炭51

3.4.2 聚合物裂解炭（polymeric carbon）51

3.4.3 低温处理其他炭前驱体53

3.4.4 无定形炭材料的一些通性54

3.4.5 锂在无定形炭材料中的储存机理55

3.5 炭材料的改性57

3.5.1 引入非金属元素57

3.5.2 引入金属元素58

3.5.3 表面处理59

3.5.4 采用机械化学法63

3.5.5 其他方法63

3.6 其他炭负极材料63

3.6.1 富勒烯63

3.6.2 碳纳米管65

3.7 碳基复合负极材料67

3.7.1 碳与Co、Sn的复合物67

3.7.2 碳与硅的复合物68

3.8 炭负极材料与电解质之间的界面69

3.9 国内部分工业产品介绍71

参考文献71

第4章 非碳基负极材料74

4.1 氮化物74

4.2 硅及硅化物75

4.3 锡基氧化物和锡化物77

4.3.1 氧化物的研究77

4.3.2 复合氧化物78

4.3.3 锡盐80

4.3.4 其他锡化物81

4.4 新型合金81

4.4.1 锡基合金82

4.4.2 硅基合金84

4.4.3 锑基合金85

4.4.4 其他合金87

4.5 钛的氧化物89

4.5.1 Li4Ti5O12负极材料89

4.5.2 二氧化钛负极材料93

4.6 纳米氧化物负极材料96

4.7 其他负极材料97

4.8 部分负极材料产品99

参考文献100

第5章 氧化钴锂正极材料103

5.1 氧化钴锂的物理性能103

5.2 氧化钴锂的制备方法104

5.3 氧化钴锂的热稳定性105

5.4 固相法制备氧化钴锂的电化学性能105

5.5 喷雾干燥法制备氧化钴锂的电化学性能106

5.6 溶胶-凝胶法制备氧化钴锂的电化学性能106

5.7 氧化钴锂的改性106

5.7.1 氧化钴锂的掺杂107

5.7.2 氧化钴锂的包覆108

5.8 其他方法制备的LiCoO2109

5.9 氧化钴锂的回收制备111

5.10 尖晶石型氧化钴锂111

5.11 部分氧化钴锂工业产品的性能112

参考文献112

第6章 氧化镍锂正极材料114

6.1 氧化镍锂的物理化学性能114

6.2 氧化镍锂的固相反应制备115

6.3 固相法制备的氧化镍锂的电化学性能116

6.4 氧化镍锂的改性117

6.4.1 溶胶-凝胶法制备的氧化镍锂117

6.4.2 单一元素的掺杂118

6.4.3 多种元素的掺杂123

6.4.4 氧化镍锂的包覆125

6.5 其他方法制备的LiNiO2126

6.6 部分氧化镍锂工业产品的性能127

参考文献128

第7章 氧化锰锂正极材料129

7.1 隧道结构的氧化物129

7.2 层状结构的氧化锰锂131

7.2.1 正交LiMnO2131

7.2.2 层状Li2MnO3133

7.2.3 其他层状氧化锰锂化合物135

7.3 Ni、Co、Mn组成的三元正极材料136

7.3.1 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结构136

7.3.2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学反应特征136

7.3.3 合成方法对电化学性能的影响137

7.3.4 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的掺杂改性138

7.3.5 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的同系物138

7.4 尖晶石结构氧化锰锂139

7.4.1 尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性能139

7.4.2 尖晶石LiMn2O4的常规制备141

7.4.3 尖晶石LiMn2O4的容量衰减原因141

7.4.4 尖晶石LiMn2O4的改性142

7.4.5 尖晶石LiMn2O4的机械化学法制备150

7.4.6 尖晶石LiMn2O4的其他制备方法150

7.5 尖晶石Li4Mn5O12152

7.6 其他氧化锰锂正极材料152

7.7 部分氧化锰锂工业产品的性能153

7.7.1 LiMn2O4工业产品153

7.7.2 三元正极材料工业产品153

参考文献154

第8章 磷酸亚铁锂正极材料156

8.1 LiFePO4的结构157

8.2 LiFePO4的电化学性能158

8.3 LiFePO4的制备158

8.3.1 固相法158

8.3.2 碳热还原法159

8.3.3 溶胶-凝胶法159

8.3.4 模板法159

8.3.5 其他制备方法160

8.4 LiFePO4的改性160

8.4.1 LiFePO4的碳包覆160

8.4.2 LiFePO4的掺杂161

8.4.3 LiFePO4的纳米化165

8.4.4 LiFePO4的其他表面改性168

8.5 部分工业化产品的性能168

参考文献170

第9章 钒的氧化物及其他正极材料172

9.1 钒的氧化物172

9.1.1 α-V2O5及其锂化衍生物172

9.1.2 五氧化二钒的锂化产物及其电化学性能178

9.1.3 Li1+xV3O8178

9.1.4 其他钒的氧化物182

9.2 5V正极材料184

9.2.1 尖晶石结构LiMn2-xMxO4（M=Cr、Co、Ni和Cu）184

9.2.2 反尖晶石V[LiM]O4（M=Ni和Co）186

9.3 多原子阴离子正极材料187

9.3.1 层状结构的VOPO4187

9.3.2 NASICON结构188

9.3.3 硅酸盐正极材料188

9.3.4 钛酸盐正极材料191

9.3.5 硫酸盐正极材料192

9.3.6 硼酸盐正极材料193

9.3.7 其他多原子阴离子正极材料194

9.4 其他正极材料195

9.4.1 铁的化合物195

9.4.2 钼的氧化物197

参考文献198

第10章 非水液体电解质200

10.1 一些有机溶剂的物理性能和影响电导率的因素200

10.2 部分有机溶剂的制备和纯化203

10.3 电解质锂盐204

10.3.1 六氟磷酸锂（LiPF6）205

10.3.2 双草酸硼酸锂（LiBOB）206

10.3.3 草酸二氟硼酸锂（LiDFBO）207

10.3.4 其他有机电解质锂盐208

10.4 电解液的离子导电性能212

10.5 影响电池性能的几个因素214

10.5.1 电化学窗口214

10.5.2 与电极的反应215

10.6 部分电解液体系对电极材料性能的影响216

10.6.1 丙烯碳酸酯电解液体系217

10.6.2 乙烯碳酸酯电解液体系219

10.6.3 其他溶剂221

10.7 有机电解液体系的其他研究221

10.7.1 防止过充电222

10.7.2 阻燃性电解液222

10.7.3 改善SEI膜224

10.7.4 减少酸含量225

10.7.5 增加电导率225

10.7.6 改善低温性能226

10.8 离子液体226

10.8.1 离子液体的种类227

10.8.2 离子液体的制备228

10.8.3 离子液体的性质229

10.8.4 离子液体的电化学行为235

10.9 部分电解液工业产品的性能238

参考文献239

第11章 固体电解质241

11.1 无机固体电解质241

11.2 无机电解质的导电理论242

11.3 晶体电解质243

11.4 玻璃态电解质244

11.4.1 氧化物玻璃态电解质244

11.4.2 硫化物玻璃态电解质247

11.4.3 玻璃体电解质的压实251

11.5 聚合物电解质的发展及分类252

11.6 聚合物电解质的相结构253

11.7 聚合物电解质的离子导电模型254

11.8 聚环氧乙烯255

11.8.1 与其他聚合物共混258

11.8.2 形成共聚物259

11.8.3 生成交联聚合物262

11.8.4 形成枝状聚合物263

11.8.5 改变掺杂盐264

11.8.6 加入无机填料265

11.8.7 增加主链的柔性268

11.9 聚丙烯腈（PAN）系聚合物电解质270

11.10 聚甲基丙烯酸酯（PMMA）270

11.11 单离子聚合物电解质271

11.12 其他聚合物电解质273

11.12.1 聚合物电解质之间的复合273

11.12.2 有机-无机复合电解质274

11.13 聚合物电解质其他方面的研究275

11.13.1 聚合物电解质与电极界面的研究275

11.13.2 新型聚合物体系的理论研究和探索276

参考文献276

第12章 凝胶聚合物电解质279

12.1 凝胶聚合物电解质的研究及其分类279

12.2 PEO基凝胶电解质280

12.2.1 非交联PEO凝胶电解质280

12.2.2 交联PEO凝胶电解质282

12.2.3 加入填料的凝胶聚合物电解质284

12.3 PAN基凝胶电解质285

12.3.1 PAN基凝胶电解质的作用机理和影响因素285

12.3.2 聚丙烯腈共聚物的凝胶聚合物电解质287

12.3.3 PAN交联凝胶电解质288

12.4 PMMA基凝胶电解质289

12.4.1 PMMA基凝胶电解质的电化学性能289

12.4.2 PMMA基凝胶电解质的改性290

12.5 含氟凝胶聚合物电解质294

12.5.1 含氟聚合物的物理性能294

12.5.2 含氟体系凝胶聚合物的制备及其电化学性能298

12.5.3 含氟聚合物凝胶电解质的改性299

12.6 其他类型的凝胶聚合物电解质301

12.7 聚烯烃材料的改性302

12.7.1 表面涂覆聚合物302

12.7.2 表面接枝303

12.7.3 注入凝胶电解质303

参考文献304

第13章 锂离子电池的生产和检测305

13.1 锂离子电池的构成305

13.1.1 安全阀305

13.1.2 正温度系数端子306

13.1.3 隔膜306

13.2 锂离子电池的生产流程307

13.2.1 液体电解质锂离子电池的生产308

13.2.2 聚合物锂离子电池的生产312

13.2.3 微型锂离子电池的生产313

13.2.4 大型锂离子电池的生产317

13.3 锂离子电池的化成和分容、出厂检验和实验室锂离子电池的检测318

13.3.1 锂离子电池的化成和分容319

13.3.2 锂离子电池的出厂检验320

13.3.3 锂离子电池性能的检测320

参考文献322

第14章 锂离子电池的充放电行为323

14.1 锂离子电池的充放电方式324

14.2 液体电解质锂离子电池的充放电行为325

14.3 聚合物锂离子电池的充放电行为328

14.4 全固态锂离子电池的充放电行为330

14.5 大容量锂离子电池的充放电行为330

14.6 微型锂离子电池332

14.7 锂离子电池的使用333

参考文献333

第15章 锂离子电池的应用335

15.1 锂离子电池在电子产品方面的应用335

15.2 锂离子电池在交通工具方面的应用336

15.2.1 现代汽车336

15.2.2 电动车337

15.3 锂离子电池在航空航天领域的应用343

15.4 锂离子电池在军事方面的应用344

15.5 微型机电系统和其他微型器件345

15.6 锂离子电池在储能方面的应用346

15.6.1 太阳能和风能的储存346

15.6.2 智能电网的建设347

15.6.3 峰谷电的调节348

15.7 锂离子电池在其他方面的应用349

参考文献350

第16章 与锂离子电池有关的主要资源情况及其分布351

16.1 石墨资源351

16.1.1 石墨的一些物理化学性能及其工业用途351

16.1.2 石墨资源的种类351

16.1.3 石墨矿床的类型352

16.1.4 石墨矿床的主要工业指标352

16.1.5 石墨矿石的物质组成和主要特征352

16.1.6 石墨矿资源的分布353

16.1.7 石墨产品的质量标准354

16.1.8 石墨资源的提纯355

16.1.9 石墨矿的综合利用工艺355

16.1.10 其他石墨产品356

16.2 锂资源356

16.2.1 锂的发现及用途356

16.2.2 锂矿资源的种类及其分布357

16.2.3 锂资源的提纯358

16.3 钴资源359

16.3.1 钴的发现和用途359

16.3.2 钴资源的种类和分布360

16.3.3 钴资源的提纯361

16.4 镍资源363

16.4.1 镍的发现和用途363

16.4.2 镍资源的种类和分布364

16.4.3 镍资源的提纯365

16.5 锰资源366

16.5.1 锰的发现及其用途366

16.5.2 锰矿资源的种类及分布367

16.5.3 锰资源的提纯369

16.6 铁矿资源的种类及分布370

16.6.1 铁矿资源的发现及用途370

16.6.2 铁矿资源的种类370

16.6.3 铁矿资源的分布371

16.6.4 铁资源的提纯372

参考文献372

第17章 其他类型锂二次电池373

17.1 锂／／硫电池373

17.1.1 硫正极的改性374

17.1.2 锂负极的改性378

17.2 水锂电380

17.2.1 水锂电正极材料381

17.2.2 水锂电负极材料383

17.2.3 水锂电的性能384

17.2.4 水锂电发展展望385

17.3 锂／／聚合物自由基电池385

17.4 有机电解液型锂／／空气电池388

17.5 混合型锂／／空气电池391

17.5.1 混合型锂／／空气电池电解质391

17.5.2 混合型锂／／空气电池正极材料393

参考文献395