鋰離子電池——套用與實踐（第二版）

本書主要講述鋰離子電池的原理、研究方法、負極材料(碳基負極材料和非碳基負極材料)、正極材料（氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、氧化錳鋰、釩的氧化物和其他正極材料）、電解質（液體電解質、固體電解質和凝膠電解質）、鋰離子電池材料的最新製備方法及鋰離子電池的生產和檢測、鋰離子電池的充放電行為和鋰離子電池的主要套用。全書許多內容反映了國際、國內的最新研究和生產成果，基本概念清楚、思路清晰、內容全面、易於讀者理解。

鋰離子電池——套用與實踐（第二版）

所屬類別

科技 >> 能源 >> 能源綜合

作者

吳宇平、袁翔雲、董超、段冀淵 編著

出版日期

2012年1月 書號：978-7-122-12421-0

1. 開本：16 裝幀
   
2. 平 版次：2版1次
   
3. 頁數：396頁
   

本書主要講述鋰離子電池的原理、研究方法、負極材料(碳基負極材料和非碳基負極材料)、正極材料（氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、氧化錳鋰、釩的氧化物和其他正極材料）、電解質（液體電解質、固體電解質和凝膠電解質）、鋰離子電池材料的最新製備方法及鋰離子電池的生產和檢測、鋰離子電池的充放電行為和鋰離子電池的主要套用。全書許多內容反映了國際、國內的最新研究和生產成果，基本概念清楚、思路清晰、內容全面、易於讀者理解。

目錄

第1章鋰離子電池的發展1
11電池的發展過程及我國的電池發展簡史1
12高性能電池的參數2
13鋰離子電池的誕生過程2
14與電池有關的一些基本概念4
15鋰離子電池的原理、發展及其特點6
16我國發展鋰離子電池產業的必要性8
17鋰離子電池的結構9
18鋰離子電池組的結構9
19本書內容說明10
參考文獻10
第2章鋰離子電池主要材料的選擇要求及其研究方法11
21負極材料的選擇要求11
22正極材料的選擇要求12
23電解質的選擇要求12
231液體電解質12
232全固態電解質13
233凝膠型聚合物電解質13
24鋰離子電池材料的一些研究方法14
241X射線衍射法14
242光電子能譜法(XPS)15
243紅外和拉曼光譜17
244電鏡法20
245比表面積的測量21
246交流阻抗譜儀21
247循環伏安法23
248電化學石英晶體微量天平24
249熱分析法27
2410核磁共振法29
2411質譜法31
2412雷射粒徑分布法31
參考文獻32
第3章碳基負極材料33
31炭材料科學的發展簡史33
32炭材料的一些性能35
321炭材料的結構35
322石墨晶體的拉曼光譜36
323炭材料的種類37
324炭化過程和石墨化過程38
325炭材料的表面結構40
33石墨化炭負極材料42
331鋰在石墨中的插入行為42
332初期的石墨化負極材料44
333石墨化中間相炭微珠44
334石墨的電化學行為46
335石墨化碳纖維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無定形炭材料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低溫處理其他炭前驅體53
344無定形炭材料的一些通性54
345鋰在無定形炭材料中的儲存機理55
35炭材料的改性57
351引入非金屬元素57
352引入金屬元素58
353表面處理59
354採用機械化學法63
355其他方法63
36其他炭負極材料63
361富勒烯63
362碳納米管65
37碳基複合負極材料67
371碳與Co、Sn的複合物67
372碳與矽的複合物68
38炭負極材料與電解質之間的界面69
39國內部分工業產品介紹71
參考文獻71
第4章非碳基負極材料74
41氮化物74
42矽及矽化物75
43錫基氧化物和錫化物77
431氧化物的研究77
432複合氧化物78
433錫鹽80
434其他錫化物81
44新型合金81
441錫基合金82
442矽基合金84
443銻基合金85
444其他合金87
45鈦的氧化物89
451Li4Ti5O12負極材料89
452二氧化鈦負極材料93
46納米氧化物負極材料96
47其他負極材料97
48部分負極材料產品99
參考文獻100
第5章氧化鈷鋰正極材料103
51氧化鈷鋰的物理性能103
52氧化鈷鋰的製備方法104
53氧化鈷鋰的熱穩定性105

54固相法製備氧化鈷鋰的電化學性能105
55噴霧乾燥法製備氧化鈷鋰的電化學性能106
56溶膠凝膠法製備氧化鈷鋰的電化學性能106
57氧化鈷鋰的改性106
571氧化鈷鋰的摻雜107
572氧化鈷鋰的包覆108
58其他方法製備的LiCoO2109
59氧化鈷鋰的回收製備111
510尖晶石型氧化鈷鋰111
511部分氧化鈷鋰工業產品的性能112
參考文獻112
第6章氧化鎳鋰正極材料114
61氧化鎳鋰的物理化學性能114
62氧化鎳鋰的固相反應製備115
63固相法製備的氧化鎳鋰的電化學性能116
64氧化鎳鋰的改性117
641溶膠凝膠法製備的氧化鎳鋰117
642單一元素的摻雜118
643多種元素的摻雜123
644氧化鎳鋰的包覆125
65其他方法製備的LiNiO2126
66部分氧化鎳鋰工業產品的性能127
參考文獻128
第7章氧化錳鋰正極材料129
71隧道結構的氧化物129
72層狀結構的氧化錳鋰131
721正交LiMnO2131
722層狀Li2MnO3133
723其他層狀氧化錳鋰化合物135
73Ni、Co、Mn組成的三元正極材料136
731LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的結構136
732LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的電化學反應特徵136
733合成方法對電化學性能的影響137
734LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的摻雜改性138
735LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的同系物138
74尖晶石結構氧化錳鋰139
741尖晶石LiMn2O4的結構和電化學性能139
742尖晶石LiMn2O4的常規製備141
743尖晶石LiMn2O4的容量衰減原因141
744尖晶石LiMn2O4的改性142
745尖晶石LiMn2O4的機械化學法製備150
746尖晶石LiMn2O4的其他製備方法150
75尖晶石Li4Mn5O12152
76其他氧化錳鋰正極材料152
77部分氧化錳鋰工業產品的性能153
771LiMn2O4工業產品153
772三元正極材料工業產品153
參考文獻154
第8章磷酸亞鐵鋰正極材料156
81LiFePO4的結構157
82LiFePO4的電化學性能158
83LiFePO4的製備158
831固相法158
832碳熱還原法159
833溶膠凝膠法159
834模板法159
835其他製備方法160
84LiFePO4的改性160
841LiFePO4的碳包覆160
842LiFePO4的摻雜161
843LiFePO4的納米化165
844LiFePO4的其他表面改性168
85部分工業化產品的性能168
參考文獻170
第9章釩的氧化物及其他正極材料172
91釩的氧化物172
911αV2O5及其鋰化衍生物172
912五氧化二釩的鋰化產物及其電化學性能178
913Li1+xV3O8178
914其他釩的氧化物182
925V正極材料184
921尖晶石結構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多原子陰離子正極材料187
931層狀結構的VOPO4187
932NASICON結構188
933矽酸鹽正極材料188
934鈦酸鹽正極材料191
935硫酸鹽正極材料192
936硼酸鹽正極材料193
937其他多原子陰離子正極材料194
94其他正極材料195
941鐵的化合物195
942鉬的氧化物197
參考文獻198
第10章非水液體電解質200
101一些有機溶劑的物理性能和影響電導率的因素200
102部分有機溶劑的製備和純化203
103電解質鋰鹽204
1031六氟磷酸鋰(LiPF6) 205
1032雙草酸硼酸鋰(LiBOB)206
1033草酸二氟硼酸鋰(LiDFBO)207
1034其他有機電解質鋰鹽208
104電解液的離子導電性能212
105影響電池性能的幾個因素214
1051電化學視窗214
1052與電極的反應215
106部分電解液體系對電極材料性能的影響216
1061丙烯碳酸酯電解液體系217
1062乙烯碳酸酯電解液體系219
1063其他溶劑221

107有機電解液體系的其他研究221

1071防止過充電222

1072阻燃性電解液222

1073改善SEI膜224

1074減少酸含量225

1075增加電導率225

1076改善低溫性能226

108離子液體226

1081離子液體的種類227

1082離子液體的製備228

1083離子液體的性質229

1084離子液體的電化學行為235

109部分電解液工業產品的性能238

參考文獻239

第11章固體電解質2411

11無機固體電解質241

112無機電解質的導電理論242

113晶體電解質243

114玻璃態電解質244

1141氧化物玻璃態電解質244

1142硫化物玻璃態電解質247

1143玻璃體電解質的壓實251

115聚合物電解質的發展及分類252

116聚合物電解質的相結構253

117聚合物電解質的離子導電模型254

118聚環氧乙烯255

1181與其他聚合物共混258

1182形成共聚物259

1183生成交聯聚合物262

1184形成枝狀聚合物263

1185改變摻雜鹽264

1186加入無機填料265

1187增加主鏈的柔性268

119聚丙烯腈(PAN)系聚合物電解質270

1110聚甲基丙烯酸酯(PMMA)270

1111單離子聚合物電解質271

1112其他聚合物電解質273

11121聚合物電解質之間的複合273

11122有機無機複合電解質274

1113聚合物電解質其他方面的研究275

11131聚合物電解質與電極界面的研究275

11132新型聚合物體系的理論研究和探索276

參考文獻276

第12章凝膠聚合物電解質279

121凝膠聚合物電解質的研究及其分類279

122PEO基凝膠電解質280

1221非交聯PEO凝膠電解質280

1222交聯PEO凝膠電解質282

1223加入填料的凝膠聚合物電解質284

123PAN基凝膠電解質285

1231PAN基凝膠電解質的作用機理和影響因素285

1232聚丙烯腈共聚物的凝膠聚合物電解質287

1233PAN交聯凝膠電解質288

124PMMA基凝膠電解質289

1241PMMA基凝膠電解質的電化學性能289

1242PMMA基凝膠電解質的改性290

125含氟凝膠聚合物電解質294

1251含氟聚合物的物理性能294

1252含氟體系凝膠聚合物的製備及其電化學性能298

1253含氟聚合物凝膠電解質的改性299

126其他類型的凝膠聚合物電解質301

127聚烯烴材料的改性302

1271表面塗覆聚合物302

1272表面接枝303

1273注入凝膠電解質303

參考文獻304

第13章鋰離子電池的生產和檢測305

131鋰離子電池的構成305

1311安全閥305

1312正溫度係數端子306

1313隔膜306

132鋰離子電池的生產流程307

1321液體電解質鋰離子電池的生產308

1322聚合物鋰離子電池的生產312

1323微型鋰離子電池的生產313

1324大型鋰離子電池的生產317

133鋰離子電池的化成和分容、出廠檢驗和實驗室鋰離子電池的檢測318

1331鋰離子電池的化成和分容319

1332鋰離子電池的出廠檢驗320

1333鋰離子電池性能的檢測320

參考文獻322

第14章鋰離子電池的充放電行為323

141鋰離子電池的充放電方式324

142液體電解質鋰離子電池的充放電行為325

143聚合物鋰離子電池的充放電行為328

144全固態鋰離子電池的充放電行為330

145大容量鋰離子電池的充放電行為330

146微型鋰離子電池332

147鋰離子電池的使用333

參考文獻333

第15章鋰離子電池的套用335

151鋰離子電池在電子產品方面的套用335

152鋰離子電池在交通工具方面的套用336

1521現代汽車336

1522電動車337

153鋰離子電池在航空航天領域的套用343

154鋰離子電池在軍事方面的套用344

155微型機電系統和其他微型器件345

156鋰離子電池在儲能方面的套用346

1561太陽能和風能的儲存346

1562智慧型電網的建設347

1563峰谷電的調節348

157鋰離子電池在其他方面的套用349

參考文獻350

第16章與鋰離子電池有關的主要資源情況及其分布351

161石墨資源351

1611石墨的一些物理化學性能及其工業用途351

1612石墨資源的種類351

1613石墨礦床的類型352

1614石墨礦床的主要工業指標352

1615石墨礦石的物質組成和主要特徵352

1616石墨礦資源的分布353

1617石墨產品的質量標準354

1618石墨資源的提純355

1619石墨礦的綜合利用工藝355

16110其他石墨產品356

162鋰資源356

1621鋰的發現及用途356

1622鋰礦資源的種類及其分布357

1623鋰資源的提純358

163鈷資源359

1631鈷的發現和用途359

1632鈷資源的種類和分布360

1633鈷資源的提純361

164鎳資源363

1641鎳的發現和用途363

1642鎳資源的種類和分布364

1643鎳資源的提純365

165錳資源366

1651錳的發現及其用途366

1652錳礦資源的種類及分布367

1653錳資源的提純369

166鐵礦資源的種類及分布370

1661鐵礦資源的發現及用途370

1662鐵礦資源的種類370

1663鐵礦資源的分布371

1664鐵資源的提純372

參考文獻372

第17章其他類型鋰二次電池373

171鋰//硫電池373

1711硫正極的改性374

1712鋰負極的改性378

172水鋰電380

1721水鋰電正極材料381

1722水鋰電負極材料383

1723水鋰電的性能384

1724水鋰電發展展望385

173鋰//聚合物自由基電池385

174有機電解液型鋰//空氣電池388

175混合型鋰//空氣電池391

1751混合型鋰//空氣電池電解質391

1752混合型鋰//空氣電池正極材料393

參考文獻395