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锂电池科学与技术 版权信息
- ISBN:9787122311078
- 条形码:9787122311078 ; 978-7-122-31107-8
- 装帧:一般胶版纸
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 所属分类:>>
锂电池科学与技术 本书特色
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极材料、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、刚性能带理论模型应用于锂嵌入化合物的可靠性、二维正极材料、单元素离子的三维框架正极材料、聚阴离子正极材料、氟代聚阴离子化合物、无序化合物、锂离子电池负极、锂电池电解质与隔膜、储能纳米技术、试验技术、锂离子电池安全性、锂离子电池技术等内容。本书具有全面、具体、新颖、实用的特点,可以作为我国从事锂电池研究、生产、应用的各类科技与专业人员的一部极具价值的参考书,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。
锂电池科学与技术 内容简介
引进国外主要电池研究所的“锂电池技术”的更新著作,每一章都是相关领域知名专家的宝贵经验,由国内知名电池专业研究所翻译而成。具有全面、具体、新颖、实用的特点。相信本书可以成为我国从事锂电池研究、生产、应用的各类科技与专业人员的一部极具价值的参考书;同时,本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。
锂电池科学与技术 目录
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超级电容器/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液态正极锂电池/025
2.3.4固态正极锂电池/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完美的无化学计量比化合物:Ⅰ类电极材料/049
3.4.2准两相系统:Ⅱ类电极/051
3.4.3两相系统:Ⅲ型电极/051
3.4.4邻域:Ⅳ型电极/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锂离子电池正极材料/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章二维正极材料
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极材料
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章聚阴离子正极材料
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磁极性效应/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正极LiMnPO4/166
7.11聚阴离子高电压正极材料/167
7.11.1橄榄石材料的合成/168
7.11.25V正极材料LiNiPO4/168
7.11.35V正极材料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混合离子正极材料/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章无序化合物
9.1引言/203
9.2无序MoS2/204
9.3水合MoO3/206
9.4MoO3薄膜/207
9.5无序钒氧化物/211
9.6LiCoO2薄膜/213
9.7无序LiMn2O4/214
9.8无序LiNiVO4/216
参考文献/217
第10章锂离子电池负极
10.1引言/221
10.2碳基负极/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硅负极/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基于转化反应的负极/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极/269
10.10.1ZnCo2O4/269
10.10.2ZnFe2O4/270
10.11总结与评论/271
参考文献/272
第11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锂电池中电极-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
第12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无序表面层/331
12.3.1一般注意事项/331
12.3.2LiFePO4纳米颗粒的无序层/332
12.3.3LiMO2层状化合物的无序层/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
第13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电极的动力学研究/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磁性质测试在正极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
第14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极性能/388
14.4.2不同电解液中LiFePO4正极性能/390
14.5表面修饰/391
14.5.1能量示意图/392
14.5.2层状电极的表面包覆/393
14.5.3尖晶石电极的表面修饰/394
14.6总结与评论/395
参考文献/396
第15章锂离子电池技术
15.1容量/400
15.2负极/正极容量比/400
15.3电极载量/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正极基团迁移 /402
15.4.4腐蚀/402
15.5制造与包装/402
15.5.1步骤 1:电极活性材料颗粒的制备/402
15.5.2步骤 2: 电极叠片的制备/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
锂电池科学与技术 作者简介
刘兴江,中国电子科技集团公司第十八研究所,总工程师,教授,博导,中国电子科技集团公司第十八研究所建于1958年,是我国主要综合性化学与物理电源研究所,成功开发出多种规格的产品,这些产品已广泛用于各种卫星、尖端武器、工业控制、通信、广播、交通、电子仪器和家用电器等各个领域。
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