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第1章鋰離子電池概述001
1.1鋰離子電池的由來(lái)和發(fā)展001
1.2鋰離子電池的應(yīng)用004
1.2.1電子消費(fèi)品005
1.2.2電動(dòng)交通工具005
1.2.3儲(chǔ)能和工業(yè)領(lǐng)域008
1.3鋰離子電池的概念與分類(lèi)009
1.3.1概念009
1.3.2分類(lèi)009
1.4鋰離子電池的工作原理011
1.5鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)013
1.5.1優(yōu)點(diǎn)013
1.5.2缺點(diǎn)014
1.6相關(guān)術(shù)語(yǔ)014
1.6.1理論克容量014
1.6.2電池設(shè)計(jì)容量015
1.6.3N/P比015
1.6.4涂層的壓實(shí)密度及孔隙率015
1.6.5首效016
1.6.6能量密度016
1.6.7功率密度016
1.6.8電池充放電倍率016
1.6.9荷電狀態(tài)017
1.6.10內(nèi)阻017
1.6.11電池自放電017
1.6.12電池的壽命017
1.6.13電池組的一致性018
1.6.14化成018
1.7鋰離子電池面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)018
1.7.1政策機(jī)遇019
1.7.2產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀020
1.7.3面臨的挑戰(zhàn)023
課后作業(yè)024

第2章正極材料027
2.1正極材料的特點(diǎn)及分類(lèi)027
2.1.1正極材料的特點(diǎn)027
2.1.2正極材料的分類(lèi)028
2.2層狀結(jié)構(gòu)正極材料028
2.2.1鈷酸鋰028
2.2.2鎳鈷錳酸鋰031
2.3磷酸鹽橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料033
2.3.1磷酸鐵鋰033
2.3.2磷酸錳鐵鋰038
2.4尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料039
2.4.1錳酸鋰039
2.4.2鎳錳酸鋰042
2.5正極材料典型制備工藝與表征043
2.5.1制備工藝043
2.5.2理化性質(zhì)048
2.5.3微觀形貌與結(jié)構(gòu)049
2.5.4電化學(xué)性能049
課后作業(yè)050

第3章負(fù)極材料054
3.1負(fù)極材料的特點(diǎn)及分類(lèi)054
3.1.1負(fù)極材料的特點(diǎn)054
3.1.2負(fù)極材料的分類(lèi)055
3.2石墨類(lèi)碳材料056
3.2.1天然石墨056
3.2.2人造石墨058
3.2.3復(fù)合石墨059
3.3非石墨類(lèi)碳材料060
3.3.1硬碳060
3.3.2軟碳061
3.4鈦酸鋰材料0623.5硅基材料063
3.5.1硅063
3.5.2硅氧化物064
3.5.3硅/碳復(fù)合材料065
3.6過(guò)渡金屬氧化物材料066
3.7負(fù)極材料典型制備工藝與表征067
3.7.1制備工藝067
3.7.2理化性質(zhì)071
3.7.3微觀形貌與結(jié)構(gòu)071
3.7.4電化學(xué)性能072
課后作業(yè)073

第4章電解液077
4.1電解液的特點(diǎn)及分類(lèi)077
4.1.1電解液的特點(diǎn)077
4.1.2電解液的分類(lèi)078
4.2電解液的組分079
4.2.1溶劑079
4.2.2鋰鹽081
4.2.3添加劑084
4.3電解液對(duì)鋰離子電池性能的影響089
4.3.1工作溫度范圍089
4.3.2容量與首次庫(kù)侖效率090
4.3.3內(nèi)阻與倍率090
4.3.4循環(huán)與存儲(chǔ)壽命090
4.3.5安全性090
4.4電解液雜質(zhì)含量對(duì)電池性能的影響091
4.4.1無(wú)機(jī)物091
4.4.2含有活潑氫原子的有機(jī)物092
4.4.3金屬雜質(zhì)092
4.5電解液的典型制備工藝與表征092
4.5.1制備工藝093
4.5.2理化性質(zhì)094
4.5.3性能檢測(cè)094
4.5.4電解液的包裝101
課后作業(yè)102

第5章隔膜105
5.1隔膜的特征105
5.2隔膜的關(guān)鍵性能與測(cè)試方法106
5.2.1隔膜的關(guān)鍵性能106
5.2.2隔膜關(guān)鍵性能的測(cè)試方法107
5.3隔膜的分類(lèi)及組分111
5.3.1隔膜分類(lèi)111
5.3.2聚烯烴基膜111
5.3.3特種隔膜113
5.3.4功能涂層隔膜114
5.4隔膜常見(jiàn)制備工藝117
5.4.1隔膜干法工藝117
5.4.2隔膜濕法工藝118
5.5隔膜的典型制備工藝與表征119
5.5.1制備工藝119
5.5.2外觀檢測(cè)126
5.5.3常規(guī)物理性能126
5.5.4微觀形貌126
5.5.5電化學(xué)等其他性能127
課后作業(yè)127

第6章扣式鋰離子電池制備130
6.1極片的制備130
6.1.1材料準(zhǔn)備130
6.1.2混料132
6.1.3涂布133
6.1.4干燥133
6.1.5輥壓133
6.1.6切片134
6.2手套箱的結(jié)構(gòu)與操作136
6.2.1手套箱的結(jié)構(gòu)136
6.2.2手套箱的操作137
6.3扣式電池的制作139
6.3.1材料準(zhǔn)備139
6.3.2扣式電池的制作工藝140
課后作業(yè)141

第7章圓柱形鋰離子電池制備144
7.1圓柱電池結(jié)構(gòu)145
7.2圓柱電池制備工藝145
7.2.1攪拌制漿146
7.2.2涂布151
7.2.3輥壓154
7.2.4分條158
7.2.5制片158
7.2.6卷繞159
7.2.7入殼與點(diǎn)底焊160
7.2.8滾槽162
7.2.9烘烤162
7.2.10注液163
7.2.11正極耳焊接與封口164
7.2.12化成165
7.2.13靜置與分容166
課后作業(yè)167

第8章鋰離子電池材料性能測(cè)試與表征172
8.1材料結(jié)構(gòu)與形貌表征172
8.1.1材料結(jié)構(gòu)172
8.1.2微觀形貌173
8.2物性分析174
8.2.1粒度分布174
8.2.2比表面積175
8.2.3振實(shí)密度176
8.2.4元素組成177
8.2.5水分含量178
8.2.6碳含量179
8.2.7灰分179
8.3電化學(xué)性能分析180
8.3.1容量與首效180
8.3.2循環(huán)伏安法181
8.3.3交流阻抗法183
8.3.4倍率性能184
8.3.5循環(huán)性能185
課后作業(yè)186

第9章新一代電池的展望188
9.1鋰硫電池188
9.1.1鋰硫電池的工作原理188
9.1.2鋰硫電池的優(yōu)缺點(diǎn)190
9.1.3鋰硫電池材料的研究進(jìn)展190
9.1.4鋰硫電池的展望195
9.2鈉離子電池195
9.2.1鈉離子電池的工作原理195
9.2.2鈉離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)196
9.2.3鈉離子電池材料的研究進(jìn)展197
9.2.4鈉離子電池的展望203
9.3固態(tài)鋰電池203
9.3.1固態(tài)鋰電池的工作原理203
9.3.2固態(tài)鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)204
9.3.3固態(tài)鋰電池材料的研究進(jìn)展205
9.3.4固態(tài)鋰電池的展望208
課后作業(yè)209

參考答案211

參考文獻(xiàn)219