“中国制造2025”出版工程--锂离子电池电极材料电子书

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《“中国制造2025”出版工程》编委会

前言

第1章　锂离子电池概述

1.1　锂离子电池概述

1.1.1　锂离子电池的发展简史

1.1.2　锂离子电池的组成及原理

1.1.3　锂离子电池的优缺点

1.2　锂离子电池电极材料的安全性

1.2.1　正极材料的安全性

1.2.2　负极材料的安全性

1.3　锂离子电池电极材料的表征与测试方法

1.3.1　物理表征方法

1.3.2　电化学表征方法

1.3.3　电极材料活化能的计算

1.4　锂离子电池隔膜

1.4.1　锂离子电池隔膜的制备方法

1.4.2　锂离子电池隔膜的结构与性能

1.5　锂离子电池有机电解液

参考文献

第2章　锂离子电池层状正极材料

2.1　LiCoO_2电极材料

2.1.1　LiCoO_2电极材料的结构

2.1.2　LiCoO_2电极材料的电化学性能

2.1.3　LiCoO_2的制备方法

2.1.4　LiCoO_2的掺杂

2.1.5　LiCoO_2的表面改性

2.2　LiNiO_2正极材料

2.2.1　LiNiO_2的制备方法

2.2.2　LiNiO_2的掺杂改性

2.3　层状锰酸锂（LiMnO_2）

2.3.1　层状锰酸锂的合成

2.3.2　不同的形貌对层状锰酸锂的电化学性能的影响

2.3.3　层状锰酸锂的掺杂改性

2.4　三元材料（LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2）

2.4.1　LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的结构

2.4.2　LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的合成

2.4.3　不同形貌对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料性能的影响

2.4.4　LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的掺杂改性

2.4.5　LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的表面包覆

2.5　富锂材料

2.5.1　富锂材料的结构和电化学性能

2.5.2　富锂材料的充放电机理

2.5.3　富锂材料的合成

2.5.4　富锂材料的性能改进

参考文献

第3章　尖晶石正极材料

3.1　LiMn_2O_4正极材料

3.1.1　LiMn_2O_4正极材料的结构与电化学性能

3.1.2　LiMn_2O_4正极材料的容量衰减机理

3.1.3　LiMn_2O_4正极材料制备方法

3.1.4　提高LiMn_2O_4正极材料性能的方法

3.2　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4

3.2.1　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的结构与性能

3.2.2　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的失效机制

3.2.3　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的合成

3.2.4　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的形貌控制

3.2.5　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的掺杂

3.2.6　LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的表面包覆

参考文献

第4章　磷酸盐正极材料

4.1　磷酸亚铁锂

4.1.1　LiFePO_4的晶体结构

4.1.2　LiFePO_4的充放电机理

4.1.3　LiFePO_4的合成方法

4.1.4　LiFePO_4的掺杂改性

4.2　磷酸锰锂

4.2.1　LiMnPO_4的结构特性

4.2.2　LiMnPO_4的改性研究

4.3　LiCoPO_4和LiNiPO_4正极材料

4.3.1　LiCoPO_4的结构

4.3.2　LiCoPO_4的制备方法

4.3.3　LiCoPO_4的掺杂改性

4.3.4　LiNiPO_4正极材料

4.4　Li_3V_2（PO_4）_3正极材料

4.4.1　Li_3V_2（PO_4）_3的结构特点

4.4.2　Li_3V_2（PO_4）_3的制备方法

4.4.3　Li_3V_2（PO_4）_3的掺杂改性

4.4.4　不同形貌的Li_3V_2（PO_4）_3

4.5　焦磷酸盐正极材料

4.6　氟磷酸盐正极材料

参考文献

第5章　硅酸盐正极材料

5.1　硅酸铁锂

5.1.1　硅酸铁锂的结构

5.1.2　硅酸铁锂的合成

5.1.3　硅酸铁锂的改性

5.2　硅酸锰锂

5.2.1　硅酸锰锂的结构

5.2.2　纳米硅酸锰锂材料的碳包覆

5.2.3　硅酸锰锂材料的掺杂

5.3　硅酸钴锂

参考文献

第6章　LiFeSO_4F正极材料

6.1　LiFeSO_4F的结构

6.2　LiFeSO_4F的合成方法

6.2.1　离子热法

6.2.2　固相法

6.2.3　聚合物介质法

6.2.4　微波溶剂热法

6.3　LiFeSO_4F的掺杂改性

6.3.1　LiFeSO_4F的金属掺杂

6.3.2　LiFeSO_4F的包覆改性

参考文献

第7章　碳基、硅基、锡基材料

7.1　碳基材料

7.1.1　石墨

7.1.2　非石墨类

7.1.3　碳纳米材料

7.1.4　石墨烯材料

7.2　硅基材料

7.2.1　硅负极材料的储锂机理

7.2.2　硅负极材料纳米化

7.2.3　硅-碳复合材料

7.2.4　其他硅基复合材料

7.3　锡基材料

7.3.1　锡基材料的纳米化

7.3.2　锡-碳复合材料

参考文献

第8章　Li_4Ti_5O_(12)负极材料

8.1　Li_4Ti_5O_(12)的结构及其稳定性

8.1.1　Li_4Ti_5O_(12)的结构

8.1.2　Li_4Ti_5O_(12)的稳定性

8.2　Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能

8.3　Li_4Ti_5O_(12)的合成

8.3.1　Li_4Ti_5O_(12)的合成方法

8.3.2　Li_4Ti_5O_(12)的纳米化及表面形貌控制

8.4　Li_4Ti_5O_(12)的掺杂

8.5　Li_4Ti_5O_(12)材料的表面改性

8.5.1　Li_4Ti_5O_(12)复合材料

8.5.2　Li_4Ti_5O_(12)的表面改性

8.6　Li_4Ti_5O_(12)材料的气胀

8.6.1　Li_4Ti_5O_(12)材料的产气机理

8.6.2　抑制Li_4Ti_5O_(12)材料气胀的方法

参考文献

第9章　钛基负极材料

9.1　Li-Ti-O化合物

9.1.1　LiTi_2O_4

9.1.2　Li_2Ti_3O_7

9.1.3　Li_2Ti_6O_(13)

9.2　MLi_2Ti_6O_(14)（M=2Na，Sr，Ba）

9.2.1　MLi_2Ti_6O_(14)（M=2Na，Sr，Ba）的结构

9.2.2　MLi_2Ti_6O_(14)（M=2Na，Sr，Ba）的合成方法

9.2.3　MLi_2Ti_6O_(14)（M=2Na，Sr，Ba）的掺杂改性

9.2.4　MLi_2Ti_6O_(14)（M=2Na，Sr，Ba）的包覆改性

9.3　Li_2MTi_3O_8（M=Zn，Cu，Mn）

9.3.1　Li_2ZnTi_3O_8

9.3.2　Li_2MnTi_3O_8

9.3.3　Li_2CuTi_3O_8

9.4　Li-Cr-Ti-O

9.4.1　LiCrTiO_4

9.4.2　Li_5Cr_7Ti_6O_(25)

9.5　TiO_2负极材料

参考文献

第10章　其他新型负极材料

10.1　过渡金属氧化物负极材料

10.1.1　四氧化三钴

10.1.2　氧化镍

10.1.3　二氧化锰

10.1.4　双金属氧化物

10.2　铌基负极材料

10.2.1　铌基氧化物负极材料

10.2.2　钛铌氧化物（Ti-Nb-O）

10.2.3　其他铌基氧化物

10.3　磷化物和氮化物负极材料

10.4　硫化物负极材料

10.5　硝酸盐负极材料

参考文献

第11章　锂离子电池材料的理论设计及其电化学性能的预测

11.1　锂离子电池材料的热力学稳定性

11.1.1　电池材料相对于元素相的热力学稳定性

11.1.2　电池材料相对于氧化物的热力学稳定性

11.2　电极材料的力学稳定性及失稳机制

11.2.1　Li_xMPO_4（M=Fe、Mn；x=0、1）材料的力学性质

11.2.2　Li_xMPO_4（M=Fe、Mn；x=0、1）材料的电子结构及力学失稳机制

11.3　Li2-xMO3电极材料的晶格释氧问题及其氧化还原机理

11.3.1　Li_(2-x)MO_3电极材料的晶格释氧问题

11.3.2　Li_(2-x)MO_3电极材料的氧化还原机理

11.4　锂离子电池材料的电化学性能的理论预测

11.4.1　电极材料的理论电压及储锂机制

11.4.2　电极材料的表面形貌的预测及表面效应

11.4.3　锂离子扩散动力学及倍率性能

参考文献