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本书全面讲述锂离子电池的原理、研究方法、负极材料（碳基负极材料和非碳基负极材料）、正极材枓（氢化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂、钒的氧化物和其他正极材枓）、电解质（液体电解质、固体电解质和凝胶电解质）、锂离子电池材料的最新制备方法及锂离子电池的生产和检测、锂离子电池的充放电行为和锂离子电池的主要应用；还讲述了与锂离子电池有关的资源分布。本书许多内容反映了国际、国内的最新研究和生产成果。
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| 目錄：
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第1章锂离子电池的发展1
11电池的发展过程及我国的电池发展简史1
12高性能电池的参数2
13锂离子电池的诞生过程2
14与电池有关的一些基本概念4
15锂离子电池的原理、发展及其特点6
16我国发展锂离子电池产业的必要性8
17锂离子电池的结构9
18锂离子电池组的结构9
19本书内容说明10
参考文献10
第2章锂离子电池主要材料的选择要求及其研究方法11
21负极材料的选择要求11
22正极材料的选择要求12
23电解质的选择要求12
２３１液体电解质12
２３２全固态电解质13
２３３凝胶型聚合物电解质13
24锂离子电池材料的一些研究方法14
２４１X射线衍射法14
２４２光电子能谱法(XPS)15
２４３红外和拉曼光谱17
２４４电镜法20
２４５比表面积的测量21
２４６交流阻抗谱仪21
２４７循环伏安法23
２４８电化学石英晶体微量天平24
２４９热分析法27
２４１０核磁共振法29
２４１１质谱法31
２４１２激光粒径分布法31
参考文献32
第3章碳基负极材料33
31炭材料科学的发展简史33
32炭材料的一些性能35
３２１炭材料的结构35
３２２石墨晶体的拉曼光谱36
３２３炭材料的种类37
３２４炭化过程和石墨化过程38
３２５炭材料的表面结构40
33石墨化炭负极材料42
３３１锂在石墨中的插入行为42
３３２初期的石墨化负极材料44
３３３石墨化中间相炭微珠44
３３４石墨的电化学行为46
３３５石墨化碳纤维49
３３６其他石墨化炭材料50
３３７石墨化炭材料的一些通性50
34无定形炭材料51
３４１小分子裂解炭51
３４２聚合物裂解炭(polymeric carbon)51
３４３低温处理其他炭前驱体53
３４４无定形炭材料的一些通性54
３４５锂在无定形炭材料中的储存机理55
35炭材料的改性57
３５１引入非金属元素57
３５２引入金属元素58
３５３表面处理59
３５４采用机械化学法63
３５５其他方法63
36其他炭负极材料63
３６１富勒烯63
３６２碳纳米管65
37碳基复合负极材料67
３７１碳与Co、Sn的复合物67
３７２碳与硅的复合物68
38炭负极材料与电解质之间的界面69
39国内部分工业产品介绍71
参考文献71
第4章非碳基负极材料74
41氮化物74
42硅及硅化物75
43锡基氧化物和锡化物77
４３１氧化物的研究77
４３２复合氧化物78
４３３锡盐80
４３４其他锡化物81
44新型合金81
４４１锡基合金82
４４２硅基合金84
４４３锑基合金85
４４４其他合金87
45钛的氧化物89
４５１Li4Ti5O12负极材料89
４５２二氧化钛负极材料93
46纳米氧化物负极材料96
47其他负极材料97
48部分负极材料产品99
参考文献100
第5章氧化钴锂正极材料103
51氧化钴锂的物理性能103
52氧化钴锂的制备方法104
53氧化钴锂的热稳定性105
54固相法制备氧化钴锂的电化学性能105
55喷雾干燥法制备氧化钴锂的电化学性能106
56溶胶凝胶法制备氧化钴锂的电化学性能106
57氧化钴锂的改性106
５７１氧化钴锂的掺杂107
５７２氧化钴锂的包覆108
58其他方法制备的LiCoO2109
59氧化钴锂的回收制备111
510尖晶石型氧化钴锂111
511部分氧化钴锂工业产品的性能112
参考文献112
第6章氧化镍锂正极材料114
61氧化镍锂的物理化学性能114
62氧化镍锂的固相反应制备115
63固相法制备的氧化镍锂的电化学性能116
64氧化镍锂的改性117
６４１溶胶凝胶法制备的氧化镍锂117
６４２单一元素的掺杂118
６４３多种元素的掺杂123
６４４氧化镍锂的包覆125
65其他方法制备的LiNiO2126
66部分氧化镍锂工业产品的性能127
参考文献128
第7章氧化锰锂正极材料129
71隧道结构的氧化物129
72层状结构的氧化锰锂131
７２１正交LiMnO2131
７２２层状Li2MnO3133
７２３其他层状氧化锰锂化合物135
73Ni、Co、Mn组成的三元正极材料136
７３１LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结构136
７３２LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学反应特征136
７３３合成方法对电化学性能的影响137
７３４LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的掺杂改性138
７３５LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的同系物138
74尖晶石结构氧化锰锂139
７４１尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性能139
７４２尖晶石LiMn2O4的常规制备141
７４３尖晶石LiMn2O4的容量衰减原因141
７４４尖晶石LiMn2O4的改性142
７４５尖晶石LiMn2O4的机械化学法制备150
７４６尖晶石LiMn2O4的其他制备方法150
75尖晶石Li4Mn5O12152
76其他氧化锰锂正极材料152
77部分氧化锰锂工业产品的性能153
７７１LiMn2O4工业产品153
７７２三元正极材料工业产品153
参考文献154
第8章磷酸亚铁锂正极材料156
81LiFePO4的结构157
82LiFePO4的电化学性能158
83LiFePO4的制备158
８３１固相法158
８３２碳热还原法159
８３３溶胶凝胶法159
８３４模板法159
８３５其他制备方法160
84LiFePO4的改性160
８４１LiFePO4的碳包覆160
８４２LiFePO4的掺杂161
８４３LiFePO4的纳米化165
８４４LiFePO4的其他表面改性168
85部分工业化产品的性能168
参考文献170
第9章钒的氧化物及其他正极材料172
91钒的氧化物172
９１１αV2O5及其锂化衍生物172
９１２五氧化二钒的锂化产物及其电化学性能178
９１３Li1 xV3O8178
９１４其他钒的氧化物182
925V正极材料184
９２１尖晶石结构LiMn2－xMxO4(M＝Cr、Co、Ni和Cu)184
９２２反尖晶石V［LiM］O4（M=Ni和Co）186
93多原子阴离子正极材料187
９３１层状结构的VOPO4187
９３２NASICON结构188
９３３硅酸盐正极材料188
９３４钛酸盐正极材料191
９３５硫酸盐正极材料192
９３６硼酸盐正极材料193
９３７其他多原子阴离子正极材料194
94其他正极材料195
９４１铁的化合物195
９４２钼的氧化物197
参考文献198
第10章非水液体电解质200
101一些有机溶剂的物理性能和影响电导率的因素200
102部分有机溶剂的制备和纯化203
103电解质锂盐204
１０３１六氟磷酸锂(LiPF6) 205
１０３２双草酸硼酸锂(LiBOB)206
１０３３草酸二氟硼酸锂(LiDFBO)207
１０３４其他有机电解质锂盐208
104电解液的离子导电性能212
105影响电池性能的几个因素214
１０５１电化学窗口214
１０５２与电极的反应215
106部分电解液体系对电极材料性能的影响216
１０６１丙烯碳酸酯电解液体系217
１０６２乙烯碳酸酯电解液体系219
１０６３其他溶剂221
107有机电解液体系的其他研究221
１０７１防止过充电222
１０７２阻燃性电解液222
１０７３改善SEI膜224
１０７４减少酸含量225
１０７５增加电导率225
１０７６改善低温性能226
108离子液体226
１０８１离子液体的种类227
１０８２离子液体的制备228
１０８３离子液体的性质229
１０８４离子液体的电化学行为235
109部分电解液工业产品的性能238
参考文献239
第11章固体电解质2411
11无机固体电解质241
112无机电解质的导电理论242
113晶体电解质243
114玻璃态电解质244
１１４１氧化物玻璃态电解质244
１１４２硫化物玻璃态电解质247
１１４３玻璃体电解质的压实251
115聚合物电解质的发展及分类252
116聚合物电解质的相结构253
117聚合物电解质的离子导电模型254
118聚环氧乙烯255
１１８１与其他聚合物共混258
１１８２形成共聚物259
１１８３生成交联聚合物262
１１８４形成枝状聚合物263
１１８５改变掺杂盐264
１１８６加入无机填料265
１１８７增加主链的柔性268
119聚丙烯腈(PAN)系聚合物电解质270
1110聚甲基丙烯酸酯(PMMA)270
1111单离子聚合物电解质271
1112其他聚合物电解质273
１１１２１聚合物电解质之间的复合273
１１１２２有机无机复合电解质274
1113聚合物电解质其他方面的研究275
１１１３１聚合物电解质与电极界面的研究275
１１１３２新型聚合物体系的理论研究和探索276
参考文献276
第12章凝胶聚合物电解质279
121凝胶聚合物电解质的研究及其分类279
122PEO基凝胶电解质280
１２２１非交联PEO凝胶电解质280
１２２２交联PEO凝胶电解质282
１２２３加入填料的凝胶聚合物电解质284
123PAN基凝胶电解质285
１２３１PAN基凝胶电解质的作用机理和影响因素285
１２３２聚丙烯腈共聚物的凝胶聚合物电解质287
１２３３PAN交联凝胶电解质288
124PMMA基凝胶电解质289
１２４１PMMA基凝胶电解质的电化学性能289
１２４２PMMA基凝胶电解质的改性290
125含氟凝胶聚合物电解质294
１２５１含氟聚合物的物理性能294
１２５２含氟体系凝胶聚合物的制备及其电化学性能298
１２５３含氟聚合物凝胶电解质的改性299
126其他类型的凝胶聚合物电解质301
127聚烯烃材料的改性302
１２７１表面涂覆聚合物302
１２７２表面接枝303
１２７３注入凝胶电解质303
参考文献304
第13章锂离子电池的生产和检测305
131锂离子电池的构成305
１３１１安全阀305
１３１２正温度系数端子306
１３１３隔膜306
132锂离子电池的生产流程307
１３２１液体电解质锂离子电池的生产308
１３２２聚合物锂离子电池的生产312
１３２３微型锂离子电池的生产313
１３２４大型锂离子电池的生产317
133锂离子电池的化成和分容、出厂检验和实验室锂离子电池的检测318
１３３１锂离子电池的化成和分容319
１３３２锂离子电池的出厂检验320
１３３３锂离子电池性能的检测320
参考文献322
第14章锂离子电池的充放电行为323
141锂离子电池的充放电方式324
142液体电解质锂离子电池的充放电行为325
143聚合物锂离子电池的充放电行为328
144全固态锂离子电池的充放电行为330
145大容量锂离子电池的充放电行为330
146微型锂离子电池332
147锂离子电池的使用333
参考文献333
第15章锂离子电池的应用335
151锂离子电池在电子产品方面的应用335
152锂离子电池在交通工具方面的应用336
１５２１现代汽车336
１５２２电动车337
153锂离子电池在航空航天领域的应用343
154锂离子电池在军事方面的应用344
155微型机电系统和其他微型器件345
156锂离子电池在储能方面的应用346
１５６１太阳能和风能的储存346
１５６２智能电网的建设347
１５６３峰谷电的调节348
157锂离子电池在其他方面的应用349
参考文献350
第16章与锂离子电池有关的主要资源情况及其分布351
161石墨资源351
１６１１石墨的一些物理化学性能及其工业用途351
１６１２石墨资源的种类351
１６１３石墨矿床的类型352
１６１４石墨矿床的主要工业指标352
１６１５石墨矿石的物质组成和主要特征352
１６１６石墨矿资源的分布353
１６１７石墨产品的质量标准354
１６１８石墨资源的提纯355
１６１９石墨矿的综合利用工艺355
１６１１０其他石墨产品356
162锂资源356
１６２１锂的发现及用途356
１６２２锂矿资源的种类及其分布357
１６２３锂资源的提纯358
163钴资源359
１６３１钴的发现和用途359
１６３２钴资源的种类和分布360
１６３３钴资源的提纯361
164镍资源363
１６４1镍的发现和用途363
１６４２镍资源的种类和分布364
１６４３镍资源的提纯365
165锰资源366
１６５１锰的发现及其用途366
１６５２锰矿资源的种类及分布367
１６５３锰资源的提纯369
166铁矿资源的种类及分布370
１６６１铁矿资源的发现及用途370
１６６２铁矿资源的种类370
１６６３铁矿资源的分布371
１６６４铁资源的提纯372
参考文献372
第17章其他类型锂二次电池373
171锂//硫电池373
１７１１硫正极的改性374
１７１２锂负极的改性378
172水锂电380
１７２１水锂电正极材料381
１７２２水锂电负极材料383
１７２３水锂电的性能384
１７２４水锂电发展展望385
173锂//聚合物自由基电池385
174有机电解液型锂//空气电池388
175混合型锂//空气电池391
１７５１混合型锂//空气电池电解质391
１７５２混合型锂//空气电池正极材料393
参考文献395
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| 內容試閱：
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2004年我国电化学开拓者之一吴浩青院士90华诞之时，我们出版了《锂离子电池——应用与实践》一书以庆祝。当时，吴先生说待到该书再版时，他来题序。然而，时间易逝，2010年我们敬爱的吴先生离我们而去。值吴先生离开我们一周年之际，再版此书，以表深切的思念！
在该书的第二版中，一方面丰富了原有的内容，补充了最新的一些资料，另一方面将第一版中的一些内容进行了删除和合并。国泰华荣化工有限公司的袁翔云、上海出入境检验检疫局的董超和段冀渊等人在实用方面提出了许多有价值的建议，并进行了一些编写和审定工作。
本书主要讲述锂离子电池的原理、研究方法、负极材料(碳基负极材料和非碳基负极材料)、正极材料［氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂、磷酸(亚)铁锂、钒的氧化物和其他正极材料］、电解质(液体电解质、固体电解质和凝胶电解质)、锂离子电池的生产和检测、锂离子电池的充放电行为、锂离子电池的应用和与锂离子电池有关的资源分布，在最后一章讲述了其他类型的锂二次电池。有关内容较第一版在广度和深度上做了相当大的拓展。第1章和第2章由唐伟、第3章和第4章由刘丽丽、第5章～第7章由白羽、第8章和第9章由侯宇扬、第10章由朱玉松、第11章和第12章由王旭炯、第13章和第14章由田舒、第15章和第16章由孙红、第17章由唐伟负责新文献的收集和整理工作以及本书的编写工作。
本书的出版得到了国家“973”项目(2007CB209702)、国际合作项目(2010DFA61770)和自然科学基金委(21073046)等的支持，在此表示感谢！
化学工业出版社对本书的出版给予大力的支持和帮助，并经常关心本书的写作进程，在此对他们的辛勤工作和关心表示深深的谢意和崇高的敬意！
最后，感谢刘芳林女士在本书的编写过程中做了许多有益的编辑和整理工作！
由于时间关系，书中疏漏与不足在所难免，敬请国内、国外同行多加指正。
编者
２０１１年１１月
第一版前言
在国内外前辈和同行的支持、鼓励下，我们曾经出版了《锂离子二次电池》一书。由于篇幅所限，在该书中对有关锂离子电池的诸多方面不能较系统地涉及；再加上两年时间已过去，锂离子电池各方面的技术又有长足的发展。同时，原书在实际应用部分有待于加强。为了能给从事锂离子电池产业界的同行以更多的借鉴意义，很有必要编写一本新的专著。因此，通过与国内在产业方面经验比较丰富的研究开发人员进行充分的交流、合作，编写了本书。
本书主要讲述锂离子电池的原理、研究方法、负极材料(碳基负极材料和非碳基负极材料)、正极材料(氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂、钒的氧化物和其他正极材料)、电解质(液体电解质、固体电解质和凝胶电解质)、锂离子电池材料的最新制备方法及锂离子电池的生产和检测、锂离子电池的充放电行为和锂离子电池的主要应用。在本书的最后一章讲述与锂离子电池有关的资源分布。本书有关内容较前一书在广度和深度上进行了相当大的拓展。
本书在编写过程中得到了国家“211”工程重点学科的支持；同时，还得到了张家港市国泰华荣化工新材料有限公司的独家赞助和支持，在此表示衷心感谢!中国科学院化学研究所的方世璧教授、李永军教授、唐晓辉高工以及书后附录中与锂离子电池有关的一些主要企业对本书的出版也给予很大的帮助和支持，在此表示由衷的谢意!
化学工业出版社的编辑以及其他有关同志对本书的出版给予大力的支持和帮助，并经常关心本书的写作进程。在这里对他们的辛勤工作表示深深的谢意和崇高的敬意! 最后感谢刘芳林女士在本书的编写过程中所做的编辑和整理工作。
由于时间关系，书中错误在所难免。敬请国内、国外同行多加指正。
编者
2004年3月
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