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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。
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| 內容簡介： |
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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。
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| 目錄：
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第1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
5.2.1MoO3077
5.2.2V2O5080
5.2.3LiV3O8082
5.3三元层状氧化物083
5.3.1LiCoO2LCO084
5.3.2LiNiO2LNO086
5.3.3LiNi1-yCoyO2NCO087
5.3.4掺杂的LiCoO2d-LCO089
5.3.5LiNi1-y-zCoyAlzO2NCA091
5.3.6LiNi0.5Mn0.5O2NMO092
5.3.7LiNi1-y-zMnyCozO2NMC092
5.3.8Li2MnO3095
5.3.9富锂层状化合物LNMC097
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
6.2.1MnO2112
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
6.3.1Li0.33MnO2116
6.3.2Li0.44MnO2117
6.3.3LiMnO2118
6.3.4LixNa0.5-xMnO2119
6.4尖晶石锂锰氧化物119
6.4.1LiMn2O4LMO119
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
6.6.1V6O13128
6.6.2LiVO2129
6.6.3VO2B130
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
7.5.2-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LiMnPO4166
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LiNiPO4168
7.11.35V正极材料LiCoPO4168
7.12NASICON类型化合物170
7.13聚阴离子硅酸盐Li2MSiO4M=Fe，Mn，Co171
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LiFePO4187
8.3.2LiVPO4F188
8.3.3LiMPO4FM=Fe，Ti190
8.3.4Li2FePO4FM=Fe，Co，Ni191
8.3.5Li2MPO4FM=Co，Ni191
8.3.6Na3V2PO42F3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
8.4.1LiFeSO4F194
8.4.2LiMSO4FM=Co，Ni，Mn195
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MoS2204
9.3水合MoO3206
9.4MoO3薄膜207
9.5无序钒氧化物211
9.6LiCoO2薄膜213
9.7无序LiMn2O4214
9.8无序LiNiVO4216
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Si230
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
10.6.1TiO2236
10.6.2Li4Ti5O12242
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
10.8.1CoO253
10.8.2NiO254
10.8.3CuO257
10.8.4MnO258
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：M2O3M=Fe,Cr,Mn264
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
10.9.3Mn2Mo3O8269
10.10基于合金和转化反应的负极269
10.10.1ZnCo2O4269
10.10.2ZnFe2O4270
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
13.7.1LiNiO2370
13.7.2LiNi1-yCoyO2371
13.7.3硼掺杂的LiCoO2373
13.7.4LiNi13Mn13Co13O2375
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
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| 內容試閱：
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译者前言《锂电池科学与技术》（Lithium Batteries Science and Technology）是由法国和加拿大科学家Christian Julien 、Alain Mauger、 Ashok Vijh 、Karim Zaghib共同编写的锂电池专著。该书全面总结了锂电池基础理论、关键材料、电池技术的研究成果。特别是对各种正负极材料、电池工艺进行了详尽介绍。《锂电池科学与技术》共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，具有全面、具体、新颖、实用的特点。译者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。中国电子科技集团公司第十八研究所作为全国最大的电池专业研究所承担了本书的翻译工作。参加本书翻译和审校的专家与科技人员有：刘兴江、王松蕊、卢志威、宗军、许寒、郁济敏、李杨等。同时，中国电子科技集团公司第十八研究所和化学与物理电源行业协会对该书的编撰与出版提供了有力支持。在此谨向参与本书翻译和相关工作的专家与科技人员表示衷心感谢；向支持本项工作的领导和同事表示衷心感谢。由于译者水平和时间所限，本书难免有不当之处，欢迎读者批评指正。刘兴江2017年10月前言充电电池储能在近二十年来成为被关注的焦点，基于互联网的移动电子设备如笔记本电脑、手机、平板电脑、数码相机等都离不开储能电池。电池的重要性日益突显，已广泛应用在电动工具、便携电子设备、远程医疗和远程教学以及实时通信领域。如今，能源与环境问题备受重视，混合电动汽车和纯电动汽车已有取代化石燃料汽车之势，储能电池被推到解决能源与环境问题的首要位置，起到关键性作用。在这样的背景下，储能电池的研究、开发和商业化应用焕发出了巨大活力，不断推出更高效、更耐用的电池，并想方设法提高电池比能量和比功率。电池行业尤其是锂电池行业发表论文和申请专利的数量巨大，这一研究领域的火热程度可见一斑。电池行业每年召开很多座谈会和研讨会，近几年出版了大量书籍，这些书籍基本上都是由行业内的技术人员编写而成。那么，为什么还要出版本书呢？第一，现代锂离子电池的主要研发中心之一是Hydro-Qubec研究所，本书的作者就是在这里工作。第二，以前的书基本上都是由电池研究人员编写的；本文的作者有其他学科的研究背景，可以从多个不同角度来看待这一领域：Christian Julien和Alain Mauger从事电池材料方面的固态物理学研究；Ashok Vijh是界面电化学专家，可以从新的角度提出不同观点；Karim Zaghib是电化学工程师，熟悉电池技术，经验丰富。第三，电池在陆地运输甚至在航空运输中起火的事情还没有引起科学界的足够重视，至少没有引起选择和使用锂电池的汽车与飞机制造商的重视。现在很多书籍的作者从不同技术角度探讨安全性问题，但通常公司的管理人员和采购人员对这些文章不感兴趣。本书关于安全问题的论述不完全从技术角度出发，而是更多地关注使用者的感受。第四，近几年来，纳米技术的研究取得了很大进步，人工合成多孔纳米粒子，制备含有如石墨烯、碳纳米管或导电涂层的复合纳米粒子。这些技术还有升级的空间，我们希望在不久的将来还能够开发出下一代锂离子电池。希望读者在阅读本书之后有所启发，能够在这一领域继续研究和探讨，这也是出版本书的目的。最后，本书中还突出了材料方面的内容，包括粒子团和界面性质。本文的作者相信，无论是过去还是未来，电池研发技术的提升要以电池材料基础理化研究为基础。在这方面，John Goodenough先生作出了卓越的贡献。法国，巴黎克里斯汀朱利恩法国，巴黎艾伦玛格加拿大，魁北克阿肖克维志加拿大，魁北克卡里姆扎赫伯
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