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锂离子电池原理与关键技术电子书

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作       者:黄可龙、王兆翔、刘素琴 编著

出  版  社:化学工业出版社

出版时间:2008-02-01

字       数:46.7万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 一般工业技术

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  本书是《化学电源技术丛书》的一个分册。书中介绍了锂元素的物理化学性质;锂离子电池的基本概念与组装技术;正极材料的微观组成与电化学性能;负极材料、电解液、电极材料的研究方法以及锂离子电池的应用与展望。本书汇集了国内外研究者的*科技成果与相关技术,体现了锂离子电池当今发展和研究的趋势,是化学、物理、材料等学科的基础理论研究与应用技术的前沿集成反映。   本书适合于高等学校、科研院所、相关企业从事化学电源研发的科研人员、管理工作者和生产技术人员等,同时可作为相关专业的师生学习参考用书。 本书是《化学电源技术丛书》的一个分册。书中介绍了锂元素的物理化学性质;锂离子电池的基本概念与组装技术;正极材料的微观组成与电化学性能;负极材料、电解液、电极材料的研究方法以及锂离子电池的应用与展望。本书汇集了国内外研究者的*科技成果与相关技术,体现了锂离子电池当今发展和研究的趋势,是化学、物理、材料等学科的基础理论研究与应用技术的前沿集成反映。 本书适合于高等学校、科研院所、相关企业从事化学电源研发的科研人员、管理工作者和生产技术人员等,同时可作为相关专业的师生学习参考用书。
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书名页

版权

《化学电源技术丛书》编委会

前  言

第1章 锂元素的物理、化学性质

参 考 文 献

第2章 锂离子电池的基本概念与组装技术

2.1 锂离子电池的工作原理和特点

2.1.1 工作原理

2.1.2 锂离子电池的主要特点

2.2 锂离子电池的电化学性能

2.2.1 锂离子电池的电动势

2.2.2 电池开路电压

2.3 锂离子电池的类型

2.4 锂离子电池的设计

2.4.1 电池设计的一般程序

2.4.2 电池设计的要求

2.4.3 电池性能设计

2.4.4 AA型锂离子电池的结构设计

2.4.5 电池保护电路设计

2.4.5.1 单节锂离子电池的保护器

2.4.5.2 3~4节锂离子电池的保护

2.4.6 锂离子电池监控器

2.4.7 锂离子电池体系热变化与控制

2.5 锂离子电池的基本组成及关键材料

2.5.1 电极材料

2.5.1.1 正极材料

2.5.1.2 负极材料

2.5.1.3 电解质

2.5.1.4 隔膜

2.5.1.5 黏结剂

2.5.2 电池组装工艺与技术

2.5.2.1 制浆

2.5.2.2 涂膜

2.5.2.3 分切

2.5.2.4 卷绕

2.5.2.5 装配

2.5.2.6 化成

参考文献

第3章 正 极 材 料

3.1  正极材料的微观结构

3.1.1 LiCoO材料

3.1.2 LiNiO材料

3.1.3 LiMnO材料

3.1.4 磷酸体系化合物

3.2 正极材料的分类及电化学性能

3.2.1 层状锂钴氧化物

3.2.2 层状锂镍氧化物

3.2.3 尖晶石型氧化物

3.2.3.1 尖晶石锂锰氧相图

3.2.3.2 引入价态稳定的阳离子

3.2.3.3 变价阳离子掺杂

3.2.3.4 阴离子掺杂

3.2.3.5 尖晶石锂锰氧容量衰减的原因

3.2.4 复合层状氧化物

3.2.4.1 非计量镍钴锂复合氧化物

3.2.4.2 层状锂锰氧化物

3.2.4.3 复合锂锰钴氧化物

3.2.4.4 复合锂镍锰氧化物,多电子氧化还原体系

3.2.4.5 复合锂镍锰钴氧化物

3.2.4.6 复合金属的富锂氧化物

3.2.5 其他层状氧化物

3.2.5.1 钒和钼的高价氧化物

3.2.5.2 混合价态钒氧化物

3.2.5.3 双层结构:干凝胶、δ-钒氧化物和纳米管

3.2.6 层状二硫族化物正极材料

3.2.7 三硫族化物及相关材料

3.2.8 磷酸盐体系

3.2.8.1 橄榄石相

3.2.8.2 其他Fe的磷酸盐相

3.2.8.3 钒的磷酸盐

3.2.9 有机导电聚合物材料

3.3 正极材料的制备方法

3.3.1 溶剂热法合成

3.3.1.1 水热反应原理

3.3.1.2 溶剂热反应制备层状锂锰氧化物

3.3.1.3 水热法制备磷酸铁锂

3.3.2 高温反应法

3.3.2.1 高温固相法合成锂锰氧

3.3.2.2 固相法中影响产物性能的因素

3.3.3 溶胶-凝胶法

3.3.4 低温固相反应法

3.4.4.1 基本原理

3.3.4.2 低热固相反应机理探讨

3.3.5 电化学合成法

3.3.6 机械化学活化法

3.3.6.1 原理

3.3.6.2 机械化学法制备正极材料

参考文献

第4章 负 极 材 料

4.1 负极材料的发展

4.1.1 金属锂及其合金

4.1.2 碳材料

4.1.3 氧化物负极材料

4.1.4 其他负极材料

4.1.5 复合负极材料

4.2 负极材料的特点及分类

4.2.1 负极材料的特点

4.2.2 负极材料的分类

4.3 晶体材料和非晶化合物

4.3.1 石墨类碳材料

4.3.1.1 碳材料的结构

4.3.1.2 石墨类材料的插锂行为

4.3.1.3 固体电解质界面(SEI)膜

4.3.1.4 各种石墨类碳材料的电化学性能

4.3.2 无定形碳材料

4.3.2.1 概述

4.3.2.2 易石墨化炭

4.3.2.3 难石墨化炭

4.3.2.4 无定形碳材料的储锂机理

4.3.3 碳材料性能的改进方法

4.3.3.1 表面处理

4.3.3.2 掺杂改性

4.3.3.3 机械球磨

4.3.3.4 其他方法

4.3.4 锡基材料

4.3.4.1 锡氧化物

4.3.4.2 锡基复合氧化物

4.3.4.3 锡盐及锡酸盐

4.3.5 硅基材料

4.3.5.1 硅

4.3.5.2 硅氧化物

4.3.5.3 硅/碳复合材料

4.3.6 合金材料

4.3.6.1 锡基合金材料

4.3.6.2 锑基合金材料

4.3.6.3 硅基合金材料

4.3.6.4 铝基合金材料

4.3.7 复合物材料

4.3.7.1 锂合金

4.3.7.2 各种合金负极材料制备方法比较

4.3.8 过渡金属氧化物

4.3.9 其他

4.3.9.1 硫化物

4.3.9.2 磷化物

4.3.9.3 过渡金属钒酸盐

4.4 纳米电极材料

4.4.1 碳纳米材料

4.4.1.1 碳纳米管

4.4.1.2 碳纳米掺杂材料

4.4.2 纳米金属及纳米合金

4.4.2.1 纳米锡及其纳米合金

4.4.2.2 纳米硅及其纳米复合物

4.4.3 纳米氧化物

4.4.3.1 纳米氧化锡

4.4.3.2 其他纳米金属氧化物

4.5 其他类型材料

4.5.1 锂金属氮化物

4.5.2 锂钛复合氧化物LiTiO

4.5.2.1 LiTiO的结构及嵌锂特性

4.5.2.2 LiTiO的制备方法

4.5.2.3 LiTiO的掺杂改性

4.6 膜电极材料

4.6.1 薄膜电极材料的制备方法

4.6.1.1 物理法制膜

4.6.1.2 化学法制膜

4.6.2 薄膜电极材料的分类

4.6.2.1 碳薄膜材料

4.6.2.2 金属和合金薄膜材料

4.6.2.3 氧化物薄膜材料

参 考 文 献

第5章 电 解 质

5.1 液体电解质

5.2 电解质锂盐

5.2.1 C中心原子的锂盐

5.2.2 N中心原子的锂盐

5.2.3 B中心原子的锂盐

5.2.4 Al中心原子的锂盐

5.2.5 离子液体/室温熔融盐电解质

5.2.6 电解质的热稳定性

5.2.7 电解质分解

5.2.7.1 电解质老化分解

5.2.7.2 电解质的正常还原分解

5.2.7.3 过充电导致的电解质分解

5.2.8 固体电解质界面(SEI)膜

5.2.9 电解液对正、负电极集流体的表面腐蚀

5.2.10 电解液对正、负电极材料的表面腐蚀

5.2.11 功能添加剂

5.2.11.1 改善电极SEI膜性能的添加剂

5.2.11.2 提高电解液低温性能的添加剂

5.2.11.3 提高电解液电导率的添加剂

5.2.11.4 改善电解质热稳定性的添加剂

5.2.11.5 改善电池安全性能的添加剂

5.2.11.6 电解液的循环稳定性

5.2.11.7 改善电解液与电极表面间的润湿性

5.2.12 隔膜

5.3 无机固体电解质

5.3.1 固体电解质

5.3.2 LiX材料

5.3.3 LiN及其同系物

5.3.4 含氧酸盐

5.3.5 薄膜固体电解质

5.4 聚合物电解质

5.4.1 纯固态聚合物电解质

5.4.2 凝胶型聚合物电解质

5.4.3 增塑剂在凝胶型聚合物中的作用

5.4.4 聚合物电解质

5.4.5 纳米陶瓷复合聚合物电解质

5.4.5.1 纳米陶瓷复合聚合物电解质的研究进展

5.4.5.2 纳米AlO颗粒对聚合体电解质离子电导的影响

5.4.6 结晶性聚合物电解质中的离子传导

5.4.7 电化学与界面稳定性

参 考 文 献

第6章 电极材料研究方法

6.1 研究方法简介

6.1.1 X射线及其基本性质

6.1.2 红外光谱研究

6.1.3 拉曼(Raman)光谱研究

6.1.4 锂离子扩散

6.1.5 电化学阻抗技术

6.1.6 热力学函数与电池电动势

6.2 电极材料的微观结构研究

6.2.1 化学计量尖晶石LiMnO(0≤δ≤0.33)

6.2.2 层状结构Li-Mn-O

6.3 离子分布式

6.3.1 LiCrMnOA离子分布式及容量计算

6.3.2 MnO离子分布式与晶格常数计算

6.4 动力学、热力学和相平衡研究

6.4.1 动力学

6.4.2 热力学

6.4.3 电极电位与电极反应

6.4.4 三元Li-M-O体系的热力学

6.4.5 Li-M-X-O四元系统的热力学

6.5 交流阻抗谱法在材料中的研究

6.5.1 负极材料的研究

6.5.2 正极材料的研究

6.6 锂离子嵌脱的交流阻抗模型

6.7 高温电化学研究方法

6.7.1 尖晶石LiMnO高温研究

6.7.2 改进方法

参 考 文 献

第7章 锂离子电池的应用与展望

7.1 电子产品方面的应用

7.2 交通工具方面的应用

7.2.1 电动自行车

7.2.2 电动汽车

7.3 在国防军事方面的应用

7.4 在航空航天方面的应用

7.4.1 在航空领域中的应用

7.4.2 在航天领域的应用

7.5 在储能方面的应用

7.6 在其他方面的应用

7.6.1 电动工具

7.6.2 矿产和石油开采

7.6.3 医学和微型机电系统

7.7 展望

参 考 文 献

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