[全2册]锂电池科学与技术+高比能固态锂电池 高比能固态锂电池研发技术人员参考书

内容介绍

本书总结了锂电池基础理论、关键材料、电池技术的研究成果，特别是对各种锂电池正负 材料、电池工艺进行了详尽介绍。全书共分为15章，涉及能量储存和转化的基本要素、锂电池、嵌入原理、刚*能带理论模型应用于锂嵌入化合物的可靠*、二维正 材料、*元素离子的三维框架正 材料、聚阴离子正 材料、氟代聚阴离子化合物、无序化合物、锂离子电池负 、锂电池电解质与隔膜、储能纳米技术、试验技术、锂离子电池安全*、锂离子电池技术等内容。本书具有全*、*体、新颖、实用的特点，可以作为我国从事锂电池**、*产、应用的各类科技与专业人员的一部 具价值的参考书，也可以作为各类高校、研究院所从事电化学及材料学相关专业师生的有益参考书。

目录

章能量储存和转化的基本要素
1.1能量储存能力/001
1.2不间断能量供应/002
1.3纳米储能/003
1.4储能/004
1.5电化学电池简要历史/006
1.5.1重要里程碑/006
1.5.2电池设计/007
1.6电池的重要参数/008
1.6.1基本参数/008
1.6.2循环寿命与日历寿命/011
1.6.3能量、容量和功率/012
1.7电化学系统/013
1.7.1电池组/013
1.7.2电致变色与智能窗/014
1.7.3 电容器/015
1.8总结与评论/016
参考文献/016

第2章锂电池
2.1引言/019
2.2发展历史概述/020
2.3一次锂电池/022
2.3.1高温锂电池/022
2.3.2固态电解质锂电池/023
2.3.3液态正 锂电池/025
2.3.4固态正 锂电池/025
2.4二次锂电池/029
2.4.1锂-金属电池/029
2.4.2锂离子电池/031
2.4.3锂聚合物电池/035
2.4.4锂-硫电池/036
2.5锂电池经济/037
2.6电池模型/038
参考文献/039

第3章嵌入原理
3.1引言/045
3.2嵌入机理/046
3.3吉布斯相律/047
3.4典型嵌入反应/049
3.4.1 的化学计量比化合物：Ⅰ类电 材料/049
3.4.2准两相系统：Ⅱ类电 /051
3.4.3两相系统：Ⅲ型电 /051
3.4.4邻域：Ⅳ型电 /052
3.5插层化合物/052
3.5.1合成插层化合物/052
3.5.2碱金属插层化合物/053
3.6插层化合物的电子能量/054
3.7插层化合物高电压的产生原理/055
3.8锂离子电池正 材料/056
3.9相转化反应/058
3.10合金化反应/058
参考文献/059

第4章刚性能带理论模型应用于锂嵌入化合物的可靠性
4.1引言/062
4.2费米能级的演变/062
4.3TMDs的电子结构/064
4.4锂嵌入TiS2材料/066
4.5锂嵌入TaS2材料/068
4.6锂嵌入2H-MoS2材料/069
4.7锂嵌入WS2材料/071
4.8锂嵌入InSe材料/072
4.9过渡金属化合物的电化学性质/074
4.10总结与评论/075
参考文献/075

第5章二维正 材料
5.1引言/077
5.2二元层状氧化物/077
5.2.1MoO3/077
5.2.2V2O5/080
5.2.3LiV3O8/082
5.3三元层状氧化物/083
5.3.1LiCoO2(LCO)/084
5.3.2LiNiO2(LNO)/086
5.3.3LiNi1-yCoyO2(NCO)/087
5.3.4掺杂的LiCoO2(d-LCO)/089
5.3.5LiNi1-y-zCoyAlzO2(NCA)/091
5.3.6LiNi0.5Mn0.5O2(NMO)/092
5.3.7LiNi1-y-zMnyCozO2(NMC)/092
5.3.8Li2MnO3/095
5.3.9富锂层状化合物(LNMC)/097
5.3.10其他层状化合物/099
5.4总结与评论/099
参考文献/100

第6章单元素离子的三维框架正 材料
6.1引言/110
6.2二氧化锰/111
6.2.1MnO2/112
6.2.2锰基复合材料/112
6.2.3MnO2纳米棒/113
6.2.4水钠锰矿/115
6.3锂化二氧化锰/116
6.3.1Li0.33MnO2/116
6.3.2Li0.44MnO2/117
6.3.3LiMnO2/118
6.3.4LixNa0.5-xMnO2/119
6.4尖晶石锂锰氧化物/119
6.4.1LiMn2O4(LMO)/119
6.4.2锰酸锂表面修饰/123
6.4.3缺陷尖晶石/124
6.4.4锂掺杂尖晶石/124
6.55V尖晶石/126
6.6钒氧化物/128
6.6.1V6O13/128
6.6.2LiVO2/129
6.6.3VO2(B)/130
6.7总结与评论/130
参考文献/131

第7章聚阴离子正 材料
7.1引言/138
7.2合成路线/140
7.2.1固相法/140
7.2.2溶胶-凝胶法/141
7.2.3水热法/141
7.2.4共沉淀法/141
7.2.5微波合成/141
7.2.6多元醇与溶剂热过程/142
7.2.7微乳液/142
7.2.8喷雾技术/142
7.2.9模板法/142
7.2.10机械活化/143
7.3晶体化学/144
7.3.1橄榄石磷酸盐的结构/144
7.3.2诱导效应/146
7.4优化的LiFePO4粒子的结构与形貌/147
7.4.1磷酸铁锂的XRD谱/147
7.4.2优化的磷酸铁锂的形貌/148
7.4.3局域结构与晶格动力学/148
7.5磁性和电子特性/150
7.5.1本征磁性/150
7.5.2γ-Fe2O3杂质的影响/151
7.5.3Fe2P 杂质的影响/152
7.5.4磁 性效应/154
7.6碳包覆层/157
7.6.1碳层的表征/157
7.6.2碳层质量/158
7.7化学计量比偏差的影响/160
7.8LFP颗粒暴露于水中的老化/161
7.8.1水浸LFP颗粒/162
7.8.2长期暴露于水中的LFP颗粒/163
7.9LFP的电化学性能/163
7.9.1循环性能/163
7.9.2电化学特性与温度/164
7.104V正 LiMnPO4/166
7.11聚阴离子高电压正 材料/167
7.11.1橄榄石材料的合成/168
7.11.25V正 材料LiNiPO4/168
7.11.35V正 材料LiCoPO4/168
7.12NASICON类型化合物/170
7.13聚阴离子硅酸盐Li2MSiO4(M=Fe，Mn，Co)/171
7.14总结和展望/173
参考文献/174

第8章氟代聚阴离子化合物
8.1引言/185
8.2聚阴离子型化合物/185
8.3氟代聚阴离子/187
8.3.1氟掺杂LiFePO4/187
8.3.2LiVPO4F/188
8.3.3LiMPO4F(M=Fe，Ti)/190
8.3.4Li2FePO4F(M=Fe，Co，Ni)/191
8.3.5Li2MPO4F(M=Co，Ni)/191
8.3.6Na3V2(PO4)2F3混合离子正 材料/192
8.3.7其他氟磷酸盐/193
8.4氟硫酸盐/193
8.4.1LiFeSO4F/194
8.4.2LiMSO4F(M=Co，Ni，Mn)/195
8.5总结与评论/196
参考文献/197

第9章序化合物
9.1引言/203
9.2序MoS2/204
9.3水合MoO3/206
9.4MoO3薄膜/207
9.5序钒氧化物/211
9.6LiCoO2薄膜/213
9.7序LiMn2O4/214
9.8序LiNiVO4/216
参考文献/217

0章锂离子电池负
10.1引言/221
10.2碳基负 /223
10.2.1硬碳/223
10.2.2软碳/223
10.2.3碳纳米管/224
10.2.4石墨烯/225
10.2.5表面修饰碳材料/226
10.3硅负 /226
10.3.1Si薄膜/228
10.3.2Si纳米线/228
10.3.3多孔Si/230
10.3.4多孔纳米管/纳米线与纳米颗粒/232
10.3.5纳米结构Si包覆及SEI稳定性/233
10.4锗/234
10.5锡和铅/235
10.6具有插层-脱嵌反应的氧化物/236
10.6.1TiO2/236
10.6.2Li4Ti5O12/242
10.6.3Ti-Nb氧化物/246
10.7基于合金化与去合金化反应的氧化物/246
10.7.1Si氧化物/246
10.7.2GeO2和锗酸盐/248
10.7.3Sn氧化物/248
10.8基于转化反应的负 /252
10.8.1CoO/253
10.8.2NiO/254
10.8.3CuO/257
10.8.4MnO/258
10.8.5尖晶石结构氧化物/260
10.8.6具有刚玉结构的氧化物:M2O3(M=Fe,Cr,Mn)/264
10.8.7二氧化物/266
10.9尖晶石结构三元金属氧化物/267
10.9.1钼化合物/267
10.9.2青铜型氧化物/268
10.9.3Mn2Mo3O8/269
10.10基于合金和转化反应的负 /269
10.10.1ZnCo2O4/269
10.10.2ZnFe2O4/270
10.11总结与评论/271
参考文献/272

1章锂电池电解质与隔膜
11.1引言/300
11.2理想电解质的性质/300
11.2.1电解质的组成/301
11.2.2溶剂/301
11.2.3溶质/302
11.2.4包含离子液体的电解质/303
11.2.5聚合物电解质/305
11.3锂电池中电 -电解质界面钝化现象/306
11.4现有商业化电解质体系存在的问题/307
11.4.1不可逆容量损失/307
11.4.2使用温度范围/308
11.4.3热失控：安全与危害/308
11.4.4离子传输能力的提升/308
11.5电解质设计/308
11.5.1SEI膜的控制/309
11.5.2锂盐的安全问题/309
11.5.3过充保护/311
11.5.4阻燃剂/311
11.6隔膜/313
11.7总结/315
参考文献/315

2章储能纳米技术
12.1引言/322
12.2纳米材料的合成方法/323
12.2.1湿化学法/323
12.2.2模板合成法/327
12.2.3喷雾热解法/327
12.2.4水热法/328
12.2.5喷射研磨/330
12.3序表面层/331
12.3.1一般注意事项/331
12.3.2LiFePO4纳米颗粒的序层/332
12.3.3LiMO2层状化合物的序层/334
12.4纳米颗粒的电化学性能/336
12.5纳米功能材料/337
12.5.1WO3纳米复合材料/337
12.5.2WO3纳米棒/338
12.5.3WO3纳米粉末和纳米膜/338
12.5.4Li2MnO3岩盐纳米结构/339
12.5.5NCA材料中的铝掺杂效应/339
12.5.6MnO2纳米棒/340
12.5.7MoO3纳米纤维/341
12.6总结与评论/342
参考文献/343

3章试验技术
13.1引言/348
13.2理论/348
13.3嵌入参数的测量/349
13.3.1电化学电势谱/349
13.3.2间歇恒电流电位滴定法/351
13.3.3电化学阻抗谱/353
13.4应用：MoO3电 的动力学研究/354
13.4.1MoO3晶体/354
13.4.2MoO3薄膜/354
13.5递增容量分析法（ICA）/355
13.5.1简介/355
13.5.2半电池的递增容量分析法/357
13.5.3全电池的ICA和DVA法/361
13.6固相传输测量技术/362
13.6.1电阻率测量/362
13.6.2霍尔效应测试法/362
13.6.3范德华测试技术/363
13.6.4光学性质测试/364
13.6.5离子电导率测定：复合阻抗技术/367
13.7磁性质测试在正 材料固体化学中的应用/370
13.7.1LiNiO2/370
13.7.2LiNi1-yCoyO2/371
13.7.3硼掺杂的LiCoO2/373
13.7.4LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/375
参考文献/375

4章锂离子电池安全性
14.1引言/379
14.2实验与方法/380
14.2.1扣式电池制备/380
14.2.2差示扫描量热仪（DSC）/380
14.2.3商业18650电池实验/380
14.3LiFePO4-石墨电池的安全性/382
14.4使用离子液体的锂离子电池/388
14.4.1不同电解液中石墨负 性能/388
14.4.2不同电解液中LiFePO4正 性能/390
14.5表面修饰/391
14.5.1能量示意图/392
14.5.2层状电 的表面包覆/393
14.5.3尖晶石电 的表面修饰/394
14.6总结与评论/395
参考文献/396

5章锂离子电池技术
15.1容量/400
15.2负 /正 容量比/400
15.3电 载量/401
15.4衰降/401
15.4.1晶体结构破坏 /401
15.4.2SEI 膜讨论/402
15.4.3正 基团迁移 /402
15.4.4腐蚀/402
15.5制造与包装/402
15.5.1步骤 1：电 活性材料颗粒的制备/402
15.5.2步骤 2: 电 叠片的制备/404
15.5.3装配过程/407
15.5.4化成过程/408
15.5.5充电器/408
参考文献/409

缩略词

内容介绍

高比能固态锂电池具有高比能、高安全、长使役寿命等特性，解决了传统液态锂电池的续航短、易燃、易爆等问题，是下一代理想的高性能储能电池体系。本书重点对高比能固态锂电池中的关键科学问题和核心技术难题等进行了全面而深入的剖析，涵盖了高比能固态锂电池的电解质材料、正负 材料、黏结剂、工艺和配套设备、界面问题、安全性能评估等内容，兼顾实际工程技术和制造装备等问题，努力为我国高比能固态锂电池产学研从业者提供一本非常实用的工具书。
本书适合从事高比能固态锂电池研发的相关人员进行参考，也适合作为高等院校、科研机构等相关专业师生的教学参考书。