聚阴离子型锂离子电池的制备与*性原理计算电子书

书名页

内容提要

版权页

前言

第1章 聚阴离子型锂离子电池概述

1.1 引言

1.2 锂离子电池概述

1.2.1 锂离子电池的发展趋势

1.2.2 锂离子电池的构成

1.2.3 锂离子电池的工作原理

1.2.4 锂离子电池正极材料的分类

1.2.4.1 层状结构

1.2.4.2 尖晶石结构

1.2.4.3 橄榄石结构

1.3 聚阴离子型正极材料

1.3.1 磷酸盐化合物

1.3.1.1 LiMnPO4正极材料

1.3.1.2 LiFePO4正极材料

1.3.2 硅酸盐化合物

1.3.2.1 Li2FeSiO4正极材料

1.3.2.2 Li2MnSiO4正极材料

1.3.3 氟化磷酸盐化合物

1.3.4 硼酸盐化合物

1.4 第一性原理

1.4.1 第一性原理概述

1.4.2 第一性原理在锂离子电池中的应用

第2章 第一性原理计算

2.1 第一性原理的理论基础

2.1.1 多粒子体系的哈密顿量

2.1.2 波恩-奥本海默（Born-Oppenheimer）近似

2.1.3 哈特里-福克（Hartree-Fock）近似

2.1.4 密度泛函理论

2.1.5 交换关联泛函

2.2 充放电模型

2.3 计算实际操作

2.3.1 VASP软件简介

2.3.2 计算细节与方法

第3章 聚阴离子型Li2Fe1-xMnxSiO4正极材料第一性原理计算

3.1 引言

3.2 Li2FeSiO4的第一性原理研究

3.2.1 Li2FeSiO4材料的晶体结构分析

3.2.2 Li2FeSiO4的电子结构

3.2.3 Li2FeSiO4的布居

3.3 过渡金属Fe位掺杂Li2FeSiO4的第一性原理研究

3.3.1 Li2Fe1-xMnxSiO4掺杂体系模型的构建

3.3.2 Li2Fe1-xMnxSiO4掺杂体系的结构稳定性

3.3.3 Li2Fe1-xMnxSiO4掺杂体系的能带

3.3.4 Li2Fe1-xMnxSiO4掺杂体系的态密度

3.3.5 Li2Fe1-xMnxSiO4掺杂体系的电荷密度

第4章 聚阴离子型锂离子电池材料的表征

4.1 聚阴离子型化合物的表征

4.1.1 X射线衍射

4.1.2 扫描电子显微镜

4.1.3 傅里叶变换红外光谱

4.1.4 热分析

4.1.5 透射电子显微镜

4.1.6 原子力显微镜

4.1.7 Rietveld晶体结构解析和精修

4.2 电极材料的表征

4.2.1 电极制备及扣式电池组装

4.2.2 充放电测试

4.2.3 循环伏安测试

4.2.4 电化学阻抗谱测试

第5章 两段焙烧法制备聚阴离子型Li2MnSiO4/C正极材料

5.1 引言

5.2 Li2MnSiO4/C正极材料的两段焙烧法的合成

5.2.1 前驱体的制备

5.2.2 正极极片制备

5.3 正极材料性能分析

5.3.1 前驱体的热重分析

5.3.2 焙烧温度对Li2MnSiO4/C材料的影响

5.3.2.1 物相与形貌影响

5.3.2.2 电化学性能影响

5.3.3 焙烧时间对Li2MnSiO4/C材料的影响

5.3.3.1 物相与形貌影响

5.3.3.2 电化学性能影响

5.3.4 碳包覆量对Li2MnSiO4/C材料的影响

5.3.4.1 物相与形貌影响

5.3.4.2 电化学性能影响

5.3.5 最佳条件下制备的Li2MnSiO4/C材料性能

5.4 小结

第6章 水热法合成碳复合聚阴离子型LiMnPO4正极材料

6.1 LiMnPO4正极材料概述及研究现状

6.2 沉淀法制备Li3PO4的工艺与材料特性

6.2.1 沉淀法制备Li3PO4的正交实验

6.2.2 H3PO4浓度对Li3PO4形貌及晶粒大小的影响

6.2.3 酸入碱速度对Li3PO4形貌及晶粒大小的影响

6.2.4 LiOH浓度对Li3PO4形貌及晶粒大小的影响

6.2.5 反应温度对Li3PO4形貌及晶粒大小的影响

6.2.6 沉淀法制备空心球形Li3PO4的热分析和物相化分析

6.3 水热法合成碳复合LiMnPO4的工艺、结构与电化学性能

6.3.1 水热法制备LiMnPO4/C的正交实验

6.3.2 反应时间对LiMnPO4/C的结构及性能的影响

6.3.3 反应物浓度对LiMnPO4/C的结构与性能的影响

6.3.4 醇水体积比对LiMnPO4/C的结构与性能的影响

6.3.5 反应温度对LiMnPO4/C的结构与性能的影响

6.3.6 高电压正极材料LiMnPO4/C的物相及性能研究

6.3.6.1 高电压正极材料LiMnPO4/C的结构分析

6.3.6.2 高电压正极材料LiMnPO4/C的形貌和物化参数

6.3.6.3 高电压正极材料LiMnPO4/C的电化学性能

6.4 小结

第7章 离子液体热合成法合成聚阴离子型LiFePO4正极材料

7.1 引言

7.2 尿素／四甲基氯化铵体系中LiFePO4的合成

7.2.1 尿素／四甲基氯化铵体系中LiFePO4的物化表征

7.2.2 尿素／四甲基氯化铵体系中LiFePO4的电化学性能表征

7.3 季戊四醇／氯化胆碱体系中LiFePO4的合成

7.3.1 季戊四醇／氯化胆碱体系中LiFePO4的物化表征

7.3.2 季戊四醇／氯化胆碱体系中LiFePO4的电化学性能表征

7.4 小结

参考文献