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锂离子二次电池

锂离子二次电池

  • 作者
  • 吴宇平、万春荣、姜长印 等编著

能源是现代社会的基础。锂离子二次电池作为新兴的能源材料中的重要一员,正在发挥着越来越重要的作用。虽然它诞生于20世纪90年代初期,但至今国内较系统地专门介绍锂离子二次电池的论著却相当少。本书中的许多内容反映了国际、国内的最新研究成果。本书在编写过程中力求做到基本概念清楚,易于理解。它对从事电池行业的相关人员具有较高的参考价值和现实指导意义,也可作为大专院校相关...


  • ¥35.00

ISBN: 7-5025-4029-6

版次: 1

出版时间: 2004-02-02

图书信息

ISBN:7-5025-4029-6

语种:中文

开本:32

出版时间:2004-02-02

装帧:平装

页数:352

内容简介

能源是现代社会的基础。锂离子二次电池作为新兴的能源材料中的重要一员,正在发挥着越来越重要的作用。虽然它诞生于20世纪90年代初期,但至今国内较系统地专门介绍锂离子二次电池的论著却相当少。本书中的许多内容反映了国际、国内的最新研究成果。本书在编写过程中力求做到基本概念清楚,易于理解。它对从事电池行业的相关人员具有较高的参考价值和现实指导意义,也可作为大专院校相关专业教师和学生的参考书。

图书前言

锂离子二次电池(或简称为锂二次电池)诞生于20世纪90年代初,可当今国内系统论述该领域的书却几乎找不到。在国内前辈和同行的支持、鼓励下,尽管非常困难,但我们终于进行了尝试,决定写一本有关锂离子二次电池方面的书。由于是第一次尝试,书中还有许多方面不能较系统地涉及到,这是我们感到不足的地方。另外,由于我们的水平有限,时间短促,书中错误在所难免,希望本书出版以后能得到国际、国内同行的进一步指点,以期有机会改进。
本书主要讲述锂二次电池的原理、发展和一些基本概念,包括正极材料、负极材料、非水液体电解质、聚合物电解质、无机电解质和电解质锂盐,还包括其他辅助材料及其特点与应用。该书不仅可以作为本科生的课外学习资料,也可以作为研究生的参考书,同时对从事锂二次电池研究和开发的工作人员具有较高的参考价值和指导意义。我们希望本书的出版对促进国内锂二次电池的发展能有所裨益。
在本书的编写过程中,得到了以下教授和博士的帮助和支持,在此表示衷心的感谢(以下排名顺序不分先后,尊称略):YAihara,MJak,SHLee,MLLiu,ALisowskaOleksiak,AManthiram,MMastragostino,MAMehta,PNovak,DGPark,SIPyun,D.Rahner,R.Rubino,Y.Saito,L.G.Scanlon,M.Y.Song,J.Tegenfeldt,M.M.Thackeray,E.Tsuchida,I.M.Ward,M.Winter,A.Yamada,L.T.Yu等。
在本书的编写过程中,还得到了武汉力兴电源有限公司、厦门宝龙电源实业有限公司、深圳比亚迪公司的支持与帮助。在此表示深深的感谢!
化学工业出版社对本书的出版给予了大力支持和帮助,对他们的工作表示深深的谢意和敬意!
最后感谢刘芳林女士在本书的编写过程中所做的工作,没有她的帮助,本书的完成是难以想像的!
编者
2002年3月

目录

前言
第1章锂二次电池的原理、发展和一些基本概念1
11充电电池的基本原理及电池反应1
12锂二次电池的诞生及发展过程3
121锂二次电池的诞生3
122锂二次电池的研究及发展过程4
13锂二次电池的分类及原理8
131锂二次电池的分类8
132锂离子电池的工作原理8
133锂/聚合物二次电池的工作原理9
14锂二次电池的结构9
参考文献10
第2章正极材料12
21正极材料的选择12
22氧化钴锂14
221层状氧化钴锂14
2211溶胶?凝胶法制备层状氧化钴锂16
2212喷雾干燥法制备层状氧化钴锂17
2213其他方法17
222尖晶石型氧化钴锂18
23氧化镍锂19
231氧化镍锂的性能19
232氧化镍锂的改性19
2321掺杂元素改性氧化镍锂20
2322溶胶?凝胶法制备氧化镍锂22
24锰的氧化物23
241隧道结构23
2411α?MnO2及锂化α?MnO224
2412β?MnO225
2413γ?MnO225
2414斜方?MnO226
2415正交Na044MnO227
242层状结构的氧化锰锂27
2421层状结构LiMnO228
2422Li2-xMnO3-x/2及锂化衍生物28
2423正交LiMnO229
243Li?Mn?O尖晶石结构30
2431Li【Mn2】O4尖晶石31
2432Li4Mn5O9和Li4Mn5O1244
2433富氧和缺氧尖晶石LiMn2O4±δ45
2434薄膜LiMn2O445
25Li?V?O化合物46
251层状化合物Li?V?O46
2511LiVO247
2512α?V2O5及其锂化衍生物47
2513Li12V3O849
2514Li06V2-δO4-δ·H2O和Li06V2-δO4-δ49
2515无定形V2O551
2516钒氧化物的掺杂51
2517溶胶?凝胶法制备钒的氧化物51
2518其他方法制备钒的氧化物53
252尖晶石Li【V2】O454
265V正极材料54
261尖晶石结构LiMn2-xMxO4(M=Cr、Co、Ni和Cu)55
262反尖晶石V【LiM】O4(M=Ni、Co)55
27多阴离子正极材料56
271橄榄石结构56
272NASICON框架58
28其他正极材料61
281铁的化合物61
2811Fe3O461
2812LiFeO262
2813其他铁化合物63
282铬的氧化物63
283钼的氧化物64
284其他化合物65
参考文献66
第3章负极材料78
31碳材料种类及结构78
311碳材料的结构78
312石墨晶体的拉曼光谱80
313碳材料的结构82
314石墨化过程83
315碳材料的表面结构83
32石墨化碳材料86
33无定形碳材料92
34碳材料的改性94
341引入非金属94
342引入金属元素97
343表面处理99
3431氧化处理99
3432表面涂层101
344其他方法103
35锂在碳材料中的插入机理104
351锂分子Li2机理105
352多层锂机理105
353晶格点阵机理106
354弹性球?弹性网模型107
355层?边端?表面储锂机理107
356纳米级石墨储锂机理108
357碳?锂?氢机理109
358单层墨片分子机理109
359微孔储锂机理110
36氮化物112
37硅及硅化物114
38锡基材料115
381氧化物的研究115
382复合氧化物118
383锡盐120
384其他锡化物121
39新型合金121
310其他负极材料126
参考文献128
第4章非水液体电解质141
41设计有机溶剂电解质体系的一些基本概念142
411研究的一些有机溶剂及性能143
412锂盐145
413离子电导率145
414影响电池性能的几个因素149
42部分有机溶剂的研究及其对电极材料性能的影响150
421部分有机溶剂的研究150
4211碳酸丙烯酯150
4212碳酸乙烯酯151
4213其他溶剂153
422电解液组分对碳负极材料的影响153
4221具有石墨结构的沥青基碳纤维153
4222石墨化中间相微珠(MCMB)156
4223石墨发生剥离的机理探讨156
43电化学石英晶体微量天平157
44防过充电电解质160
45其他方面的研究163
参考文献164
第5章聚合物电解质167
51聚合物电解质的发展及分类167
52导电模型170
521VTF方程170
522动态键渗透模型170
523MN法则170
524有效介质理论171
53聚合物电解质的要求171
54聚氧化乙烯172
541形成共聚物172
5411与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共聚173
5412与聚丙烯酰胺(PAAM)的共聚174
542生成交联聚合物175
543加入掺杂盐175
544加入有机增塑剂176
545加入无机填料176
55聚丙烯腈(PAN)为基的聚合物电解质180
551凝胶电解质的离子传导性180
552化学交联凝胶电解质184
553PAN基凝胶电解质的改善186
56聚甲基丙烯酸酯(PMMA)187
57聚偏氟乙烯(PVDF)系凝胶聚合物电解质189
571聚偏氟乙烯系聚合物及其特征189
572聚合工艺与纯度191
573结构和物理性能192
574溶解性及膨胀性192
575热稳定性、燃烧性和反应性193
576凝胶电解质的制备194
58聚膦嗪194
581聚膦嗪的合成195
582辐射交联195
583侧基结构对电导率的影响195
59单离子聚合物电解质197
510其他聚合物电解质200
5101聚合物电解质的复合200
5102有机?无机复合电解质200
51021高分子盐中电解质200
51022硅氧烷、硼氧烷与有机物结合形成的复合电解质201
参考文献203
第6章无机电解质210
61晶体电解质210
611Li3N基电解质211
612钙钛矿型固体电解质212
613NASION结构的A(I)B(IV)2(PO4)3214
62玻璃态电解质214
621氧化物玻璃态电解质215
6211氧化物玻璃体电解质的压实216
622硫化物玻璃态电解质218
6221Li3PO4?Li2S?SiS2的合成和玻璃态形成区218
6222离子电导率及其结构219
6223电化学稳定性221
6224组成电池的循环性能224
6225与聚合物的复合224
63熔融盐电解质224
参考文献227
第7章电解质锂盐230
71四氟硼酸锂230
711四氟硼酸锂的合成230
7111固相?气相法230
7112水溶液法231
7113非水溶液法232
712四氟硼酸锂的纯化233
72六氟磷酸锂234
721LiPF6的传统制备方法234
722络合法237
723溶液法238
73三氟甲基磺酸锂239
74二(三氟甲基磺酰)亚胺锂及其类似物240
75二(多氟烷氧基磺酰)亚胺锂241
76三(三氟甲基磺酰)甲基锂241
77其他锂盐242
参考文献244
第8章金属锂二次电池247
81金属锂负极248
811金属锂负极的两个基本概念248
812锂沉积和溶解机理251
813充放电速率对FOM的影响253
82锂负极表面膜及其改性254
821锂本身的表面膜254
822电解质的影响255
823添加剂对表面膜的影响255
83锂/FeS2二次电池262
831高温Li/FeS2二次电池263
832中温Li/FeS2二次电池264
833室温Li/FeS2二次电池267
参考文献269
第9章锂二次电池聚合物正极材料274
91前言274
92聚乙炔276
93聚苯277
94聚苯胺278
95聚吡咯281
96聚噻吩284
97聚硫化物286
971硫及其活化、二硫化物286
972聚硫化物291
98复合正极材料294
981聚合物正极材料与无机材料的复合294
982聚合物正极材料与有机材料的复合297
99其他聚合物正极材料301
参考文献301
第10章锂二次电池其他材料和生产流程307
101胶粘剂307
1011含氟聚合物胶粘剂308
1012其他胶粘剂309
102隔膜311
1021隔膜的作用和性能311
1022隔膜材料312
1023膜的生产方法312
1024隔膜的一些性能313
1025隔膜对电池的影响314
10251组装过程314
10252电化学性能314
10253安全性315
103正温度系数端子(Positive temperature coefficient,PTC)316
104集电极317
105导电剂318
106锂二次电池的生产流程321
参考文献323
第11章锂二次电池的安全性检测326
111锂二次电池体系热量的产生326
112正常循环时发生的事故329
113锂二次电池的设计中采用的安全措施330
114安全测试331
115商品锂二次电池的安全测试要求333
参考文献334
第12章锂二次电池的特点及应用336
121锂离子电池的特点336
122锂二次电池在电子产品方面的应用337
123锂离子电池在交通工具方面的应用340
1231电动汽车340
1232混合动力汽车(HEV)344
124锂离子电池在航空航天领域的应用345
125锂离子电池在军事方面的应用348
126锂离子电池在医学方面的应用349
127锂二次电池在其他方面的应用349
参考文献351

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