鋰離子電池材料解析+鋰離子電池正極材料 原理 性能與生産工藝 三元新能源汽車電池結構構造設 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 雲聚算圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111591016

商品編碼：27518188176

商品基本信息

 

商品名稱：      鋰離子電池材料解析

 

作者：      徐國棟

 

市場價：      79.90

 

ISBN號：      9787111591016

 

版次：      1-1

 

齣版日期：       

 

頁數：      244

 

字數：      299

 

齣版社：      機械工業齣版社

 

 

 

  目錄

 

前言

 

第1 章 鋰電池概論 1

 

1.1 概述 1

 

1.2 鋰電池發展簡介 1

 

1.3 鋰離子電池的基本構成 2

 

1.4 錶徵電池性能的重要參數 3

 

1.4.1 電池的電動勢（E） 3

 

1.4.2 電池的理論容量（Q） 4

 

1.4.3 電池的能量 4

 

1.4.4 電池的功率 5

 

1.4.5 庫侖效率（電流效率） 5

 

1.4.6 電池的壽命以及自放電與儲存性能 5

 

第2 章 正極材料 6

 

2.1 層狀結構正極（LiMO2） 6

 

2.1.1 LiCoO2 7

 

2.1.2 LiNiO2 13

 

2.1.3 LiMnO2 18

 

2.1.4 其他層狀金屬氧化物 23

 

2.2 尖晶石結構正極（LiM2O4） 23

 

2.2.1 LiMn2O4 24

 

2.2.2 其他尖晶石結構的氧化物正極 31

 

2.3 基於多聚陰離子的正極 31

 

2.4 橄欖石結構的正極（LiMPO4） 32

 

2.4.1 LiFePO4 33

 

2.4.2 LiMnPO4 和LiCoPO4 35

 

2.5 三元復閤正極電極材料 36

 

2.6 釩氧化物正極 40

 

2.6.1 α-V2O5 40

 

2.6.2 Li1+xV3O8 44

 

2.7 有機正極材料 45

 

2.7.1 共軛羰基化閤物 46

 

2.7.2 自由基聚閤物 50

 

2.7.3 導電聚閤物 52

 

2.7.4 有機硫正極 53

 

2.8 無機硫正極 55

 

2.8.1 單質硫的氧化還原反應機理 55

 

2.8.2 碳/硫復閤電極 56

 

2.8.3 硫/導電聚閤物復閤材料 61

 

2.8.4 硫/金屬氧化物或金屬硫化物復閤材料 62

 

2.8.5 多硫化物正極 64

 

第3 章 負極材料 66

 

3.1 插層類化閤物 68

 

3.1.1 碳材料 68

 

3.1.2 二氧化鈦 76

 

3.2 閤金類材料 77

 

3.2.1 Si 78

 

3.2.2 SiO 79

 

3.2.3 Ge 81

 

3.2.4 SnO2 82

 

3.3 轉換型材料 84

 

3.3.1 FeOx 84

 

3.3.2 CoOx 85

 

3.3.3 ZnO 86

 

3.3.4 MPx 87

 

3.3.5 MSx 和MNx 89

 

3.4 金屬鋰 90

 

3.4.1 鋰枝晶的形成與生長 90

 

3.4.2 原位形成穩定的SEI 層 94

 

3.4.3 非原位錶麵包覆 98

 

第4 章 液體電解質 107

 

4.1 液體電解質簡介 108

 

4.2 溶劑 108

 

4.2.1 碳酸丙二酯（PC） 110

 

4.2.2 醚類電解質 111

 

4.2.3 碳酸乙二酯（EC） 111

 

VII

 

目 錄

 

4.2.4 綫性碳酸酯 112

 

4.3 鋰鹽 113

 

4.3.1 LiClO4 114

 

4.3.2 LiAsF6 115

 

4.3.3 LiBF4 115

 

4.3.4 LiTf 116

 

4.3.5 LiIm 117

 

4.3.6 LiPF6 118

 

4.4 電解液的液態範圍 120

 

4.5 離子傳導特性 123

 

4.6 電解質在惰性電極錶麵的電化學穩定性 128

 

4.6.1 鋰鹽陰離子穩定性 129

 

4.6.2 溶劑的穩定性 130

 

4.7 電解質在活性電極錶麵的電化學穩定性 131

 

4.7.1 鋰負極的鈍化 131

 

4.7.2 碳負極的鈍化 134

 

4.8 高溫下電解質的長期穩定性 142

 

4.9 新電解質體係 145

 

4.9.1 電解質麵臨的問題 145

 

4.9.2 功能化電解質：添加劑 146

 

4.9.3 新電解質組分 154

 

第5 章 聚閤物電解質 165

 

5.1 固體聚閤物電解質 165

 

5.1.1 聚閤物電解質的相結構 166

 

5.1.2 聚閤物電解質的離子傳導機理 167

 

5.1.3 基於PEO 169

 

5.2 凝膠聚閤物電解質 187

 

5.2.1 凝膠聚閤物電解質的增塑劑 187

 

5.2.2 增塑劑的改性 188

 

5.2.3 基於PEO 191

 

5.2.4 基於PAN 193

 

5.2.5 基於PMMA 196

 

5.2.6 基於PVC 197

 

5.2.7 基於PVDF 197

 

5.3 復閤聚閤物電解質 199

 

VIII

 

鋰離子電池材料解析

 

第6 章 單離子導體電解質 207

 

6.1 基於聚閤物的單離子導體電解質 207

 

6.1.1 羧酸鹽 208

 

6.1.2 磺酸鹽 210

 

6.1.3 磺酰亞胺鹽 212

 

6.1.4 硼酸鹽 214

 

6.1.5 其他陰離子 216

 

6.2 基於有機無機混閤材料的單離子導體電解質 217

 

6.3 基於陰離子受體的單離子導體電解質 218

 

第7 章 無機陶瓷電解質 220

 

7.1 固態中離子傳導的基礎 220

 

7.2 離子傳導的機理和性質 221

 

7.3 固體電解質 222

 

7.3.1 LISICON 型 222

 

7.3.2 硫銀鍺礦 225

 

7.3.3 NASICON 型 225

 

7.3.4 石榴石 227

 

7.3.5 鈣鈦礦 228

 

7.4 結構改性 228

 

7.4.1 通過取代調節晶格體積 228

 

7.4.2 通過機械張力調節晶格體積 229

 

第8 章 隔膜與粘結劑 230

 

8.1 隔膜 230

 

8.1.1 隔膜的類彆 230

 

8.1.2 隔膜的性能 230

 

8.1.3 隔膜性能的評價 231

 

8.1.4 電池隔膜的製造技術 235

 

8.2 粘結劑 236

 

8.2.1 粘結劑的分類 236

 

8.2.2 適閤鋰離子使用的粘結劑 237

 

8.2.3 聚偏二氟乙烯（PVdF）粘結劑 238

 

參考文獻 241

 

 

 

 

 

 

 

   內容簡介

 

    本書主要介紹瞭鋰離子電池的基本原理，正極材料（氧化鈷鋰，氧化鎳鋰，氧化錳鋰，磷酸亞鐵鋰，三元材料，釩氧化物，有機正極和硫正極）、負極材料（碳材料，閤金材料和金屬鋰）、電解質（液體電解質，固體聚閤物電解質，凝膠聚閤物電解質，復閤聚閤物電解質，單離子聚閤物電解質以及無機陶瓷電解質）和隔膜與粘結劑材料。其中在負極材料和電解質部分穿插瞭部分關於電極與電解質界麵穩定性的內容。全書主要基於正極，負極和電解質三個方麵的國內外的新研究成果，特彆是熱點內容，思路清晰明瞭，易於閱讀。

商品名稱：

 

鋰離子電池正極材料：原理、性能與生産工藝 

 

營銷書名：

 

首部係統總結鋰離子電池正極材料生産技術的專業書籍 

 

作者：

 

鬍國榮、杜柯、彭忠東 主編 

 

定價：

 

128.00 

 

ISBN：

 

978-7-122-29897-3 

 

關鍵字：

 

鋰離子電池;鋰離子電池正極材料;磷酸鐵鋰;鈷酸鋰;三元材料;錳酸鋰;鎳鈷錳酸鋰;鎳鈷鋁酸鋰 

 

重量：

 

684剋 

 

齣版社：

 

化學工業齣版社

 

開本：

 

16 

 

裝幀：

 

精 

 

齣版時間：

 

2017年09月 

 

版次：

 

1 

 

頁碼：

 

360 

 

印次：

 

1 

 

 

 

本書是目前市場上首部詳盡介紹鋰離子電池正極材料生産技術的專業書籍。內容包括閤成原理、材料結構與性能、生産工藝條件與流程、關鍵生産設備、原材料與産品標準。對生産一綫技術人員具有很強的指導作用，對高校師生和研究機構的科研人員也具有重要參考價值。

 

 

 

本書詳細介紹瞭鋰離子電池幾種關鍵正極材料：鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰和富鋰錳基固溶體。主要內容包括這些電極材料的發展曆史、結構特徵、工作原理、生産工藝流程、主要設備的選型、原材料與産品標準和應用領域等。本書還包括鋰離子電池的研究開發史、基本工作原理、有關的熱力學和動力學計算、産品的檢測評價以及未來發展趨勢等。 

本書可作為鋰離子電池正極材料研究領域的科研工作人員和工程技術人員的參考書，也可作為高等院校高年級學生和研究生的參考書。

 

 

 

鬍國榮，主要從事電化學理論與應用、能源材料等方麵的研究，在鋰離子電池正極材料的産業化方麵取得瞭突齣成果，成功實現鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰的産業化。

 

 

 

第1章鋰離子電池概述 

1.1電池概述2 

1.2鋰離子電池的發展史2 

1.3鋰離子電池的工作原理4 

1.4鋰離子電池正極材料6 

1.4.1鈷酸鋰8 

1.4.2鎳酸鋰8 

1.4.3錳酸鋰10 

1.4.4磷酸鐵鋰10 

1.5鋰離子電池負極材料11 

1.5.1石墨12 

1.5.2焦炭12 

1.5.3硬炭12 

1.5.4中間相炭微球12 

1.6鋰離子電池電解液13 

1.7鋰離子電池的發展趨勢14 

參考文獻14 

第2章高溫固相閤成反應的基本原理 

2.1熱力學的基本概念和定律16 

2.1.1熱力學定律17 

2.1.2熱力學第二定律17 

2.1.3吉布斯自由能18 

2.2鈷酸鋰的熱力學數據20 

2.3鈷酸鋰的熱力學計算20 

2.4動力學的基本概念和定律23 

2.4.1反應速率24 

2.4.2影響反應速率的因素25 

2.5反應機理26 

2.6固相反應動力學模型27 

2.7鈷酸鋰的閤成反應動力學計算29 

參考文獻31 

第3章正極材料生産的關鍵設備 

3.1計量與配料係統32 

3.1.1稱重計量的原理32 

3.1.2電子衡器的精度等級34 

3.1.3稱重計量裝置的連接和信號傳輸35 

3.1.4自動化生産綫稱重計量裝置39 

3.1.5計量裝置安裝調試中應注意的問題44 

3.1.6自動化生産綫配料流程45 

3.2混閤設備46 

3.2.1攪拌球磨機46 

3.2.2砂磨機47 

3.2.3斜式混料機48 

3.2.4高速混閤機48 

3.2.5高速鏇風式混閤機49 

3.2.6機械融閤精密混閤機49 

3.3乾燥設備51 

3.3.1真空迴轉乾燥機51 

3.3.2真空耙式乾燥機53 

3.3.3噴霧乾燥機54 

3.3.4真空帶式乾燥機57 

3.4窯爐自動裝卸料係統58 

3.4.1鉢的形式和在窯爐中的排列59 

3.4.2爐窯裝卸料過程的特點和要求60 

3.4.3裝料機械和卸料機械61 

3.4.4自動移載、分配和排序65 

3.4.5疊鉢機和拆分機67 

3.4.6積放夾鉢器和阻擋器69 

3.4.7高鉢和低鉢的自動檢測70 

3.4.8自動倒鉢和清掃機72 

3.5燒結設備74 

3.5.1推闆窯74 

3.5.2輥道窯78 

3.5.3鍾罩爐82 

3.6粉碎與分級設備86 

3.6.1顎式破碎機86 

3.6.2輥式破碎機86 

3.6.3鏇輪磨87 

3.6.4高速機械衝擊式粉碎機87 

3.6.5氣流粉碎機89 

3.7閤批設備92 

3.7.1雙螺鏇錐形混閤機92 

3.7.2臥式螺帶混閤機93 

3.8除鐵設備93 

3.9包裝計量設備95 

3.9.1鋰離子電池材料包裝計量設備的現狀95 

3.9.2鋰離子電池材料包裝計量設備的形式和種類95 

3.9.3自動化包裝綫上的配套設備100 

參考文獻105 

第4章鈷酸鋰 

4.1鈷酸鋰的結構與電化學特徵106 

4.1.1鈷酸鋰的結構106 

4.1.2鈷酸鋰的電化學特徵106 

4.2鈷酸鋰的閤成方法110 

4.2.1固相法110 

4.2.2軟化學法111 

4.3鈷酸鋰的改性112 

4.3.1鈷酸鋰的摻雜112 

4.3.2鈷酸鋰的錶麵包覆120 

4.4生産鈷酸鋰的主要原料及標準122 

4.4.1四氧化三鈷122 

4.4.2碳酸鋰123 

4.5鈷酸鋰生産工藝流程及工藝參數124 

4.5.1計量配料與混閤工序124 

4.5.2燒結工序126 

4.5.3粉碎分級工序128 

4.5.4閤批工序129 

4.5.5除鐵工序130 

4.5.6包裝工序130 

4.6鈷酸鋰的産品標準130 

4.7鈷酸鋰的種類與應用領域131 

參考文獻133 

第5章錳酸鋰 

5.1錳酸鋰的結構與電化學特徵137 

5.1.1錳酸鋰的結構137 

5.1.2錳酸鋰的電化學特徵137 

5.2錳酸鋰的製備方法139 

5.2.1固相法139 

5.2.2軟化學法140 

5.3錳酸鋰的改性141 

5.3.1錳酸鋰的摻雜143 

5.3.2錳酸鋰的錶麵包覆145 

5.4生産錳酸鋰的主要原料及標準149 

5.4.1電解二氧化錳150 

5.4.2化學二氧化錳153 

5.4.3四氧化三錳154 

5.4.4其他錳化閤物155 

5.5錳酸鋰生産工藝流程及工藝參數155 

5.5.1錳酸鋰生産工藝流程156 

5.5.2錳酸鋰生産工藝參數157 

5.6錳酸鋰的産品標準159 

5.7錳酸鋰的種類與應用領域160 

5.7.1層狀LiMnO2160 

5.7.2層狀Li2MnO3161 

5.7.3尖晶石結構Li4Mn5O12162 

5.7.4尖晶石結構5V正極材料162 

5.7.5錳酸鋰的應用領域163 

參考文獻164 

第6章鎳鈷錳酸鋰(NCM)三元材料 

6.1鎳鈷錳酸鋰的結構與電化學特徵167 

6.1.1鎳鈷錳酸鋰的結構167 

6.1.2鎳鈷錳酸鋰的電化學特徵171 

6.2鎳鈷錳酸鋰的閤成方法174 

6.2.1高溫固相閤成法175 

6.2.2化學共沉澱法175 

6.2.3溶膠-凝膠法176 

6.3鎳鈷錳酸鋰的改性177 

6.3.1鎳鈷錳酸鋰的摻雜177 

6.3.2鎳鈷錳酸鋰的錶麵包覆178 

6.4生産三元材料的主要原料及標準181 

6.5三元生産工藝流程及工藝參數184 

6.5.1計量配料與混閤工序184 

6.5.2燒結工序185 

6.5.3粉碎分級工序186 

6.5.4閤批工序186 

6.5.5除鐵工序186 

6.5.6包裝工序187 

6.6三元材料的産品標準187 

6.7鎳鈷錳酸鋰三元材料的種類與應用領域189 

參考文獻190 

第7章鎳鈷鋁酸鋰（NCA)材料 

7.1鎳鈷鋁酸鋰的結構與電化學特徵193 

7.1.1鎳鈷鋁酸鋰的結構193 

7.1.2鎳鈷鋁酸鋰的電化學特徵196 

7.2鎳鈷鋁酸鋰的閤成方法202 

7.2.1高溫固相法202 

7.2.2噴霧熱分解法203 

7.2.3溶膠-凝膠法203 

7.2.4共沉澱法204 

7.3鎳鈷鋁酸鋰的改性205 

7.3.1離子摻雜改性206 

7.3.2鎳鈷鋁酸鋰的錶麵包覆206 

7.4生産鎳鈷鋁酸鋰材料的主要原料及標準209 

7.4.1前驅體生産所用原料標準209 

7.4.2材料燒結所用原料標準212 

7.5鎳鈷鋁酸鋰生産工藝流程及工藝參數214 

7.5.1前驅體生産工藝流程214 

7.5.2NCA材料燒結工藝214 

7.6鎳鈷鋁酸鋰的産品標準217 

7.7鎳鈷鋁酸鋰材料的種類與應用領域218 

參考文獻220 

第8章磷酸鹽材料 

8.1磷酸鹽材料的結構與電化學特徵222 

8.1.1磷酸鹽材料的結構222 

8.1.2磷酸鹽材料的電化學特徵227 

8.2磷酸鹽材料的閤成方法236 

8.2.1LiFePO4的閤成方法236 

8.2.2LiMnPO4的製備方法240 

8.2.3LiMnyFe1-yPO4的製備方法243 

8.3磷酸鹽材料的改性247 

8.3.1磷酸鹽材料的摻雜247 

8.3.2磷酸鹽材料的錶麵包覆250 

8.3.3磷酸鹽材料的納米化255 

8.4生産磷酸鹽材料的主要原料及標準257 

8.5磷酸鹽材料生産工藝流程及工藝參數258 

8.5.1草酸亞鐵路綫259 

8.5.2氧化鐵紅路綫261 

8.5.3磷酸鐵路綫263 

8.5.4水熱工藝路綫266 

8.6磷酸鹽係材料的産品標準271 

8.7磷酸鹽材料的種類與應用領域272 

8.7.1電動汽車用動力電池272 

8.7.2儲能電池273 

參考文獻275 

第9章富鋰錳基固溶體材料及其生産工藝 

9.1富鋰錳基固溶體材料的結構與電化學特徵281 

9.1.1富鋰錳基固溶體材料的結構281 

9.1.2富鋰錳基固溶體材料的電化學特徵282 

9.2富鋰錳基固溶體材料的閤成方法284 

9.2.1共沉澱法284 

9.2.2固相法285 

9.3富鋰錳基固溶體材料的改性285 

9.3.1富鋰錳基固溶體材料的錶麵包覆285 

9.3.2富鋰錳基固溶體材料與鋰受體型材料復閤286 

9.3.3富鋰錳基固溶體材料的錶麵改性286 

9.3.4富鋰錳基固溶體材料的其他改性手段286 

9.4生産富鋰錳基固溶體材料的主要原料及標準286 

9.5富鋰錳基固溶體材料生産工藝流程及工藝參數287 

9.5.1沉澱工藝的參數288 

9.5.2燒結工藝的參數292 

9.6富鋰錳基固溶體材料的應用領域294 

參考文獻294 

第10章鋰離子電池正極材料的測試方法 

10.1正極材料的化學成分分析297 

10.1.1鈷酸鋰的化學分析方法297 

10.1.2鎳鈷錳酸鋰的化學分析方法304 

10.1.3錳酸鋰的化學分析方法307 

10.1.4鎳鈷鋁酸鋰的化學分析方法311 

10.1.5磷酸鐵鋰的化學分析方法312 

10.1.6微量單質鐵的化學分析315 

10.2正極材料的理化性能指標測試315 

10.2.1粒度測試315 

10.2.2比錶麵積測試316 

10.2.3振實密度測試317 

10.2.4XRD測試317 

10.2.5掃描電鏡測試318 

10.2.6透射電鏡測試319 

10.2.7X射綫光電子能譜測試319 

10.2.8元素分布測試320 

10.2.9X射綫吸收譜測試320 

10.3正極材料的電化學性能指標分析321 

10.3.1容量測試321 

10.3.2電壓測試322 

10.3.3循環測試323 

10.3.4儲存性能測試323 

10.3.5倍率測試324 

參考文獻324 

第11章鋰離子電池正極材料展望 

11.1動力鋰離子電池正極材料技術路綫之爭325 

11.2正極材料發展的展望332 

11.2.1高電壓鈷酸鋰334 

11.2.2高鎳正極材料335 

11.2.3高電壓磷酸鹽材料339 

11.2.4高溫型錳酸鋰材料341 

11.3未來正極材料的發展方嚮342 

11.3.1多鋰化閤物正極材料342 

11.3.2利用氧離子的氧化還原344 

11.3.3鋰硫電池345 

11.3.4鋰空氣電池346 

11.4工業4.0在鋰離子電池材料中的應用與發展趨勢347 

11.4.1工業4.0簡介347 

11.4.2工業4.0在鋰離子電池材料中的應用現狀與發展趨勢349 

11.4.3鋰離子電池材料製造工業4.0未來發展路綫圖351 

參考文獻353

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