《現代冶金與材料過程工程叢書》序
前言
第1章鋰離子電池發展歷程1
1.1鋰原電池的發展2
1.2鋰二次電池的發展3
1.3鋰聚合物電池的發展7
參考文獻9
第2章licoo2化合物10
2.1引言10
2.1.1licoo2的熱穩定性11
2.1.2licoo2的結構穩定性12
2.2licoo2表面包覆zro112
2.3licoo2電池的能量密度18
2.4超薄原子層沉積20
2.5licoo2電池安全性能分析24
2.5.1正極材料25
2.5.2負極材料25
2.5.3隔離膜25
2.5.4電解液26
參考文獻31
第3章limn204化合物33
3.1尖晶石型limn204的結構33
3.2尖晶石型limn204的性能35
3.3jahnte11er效應37
3.4尖晶石型limn204的改性38
3.4.1摻雜38
3.4.2表面包覆40
3.5尖晶石型limn204的制備方法41
3.5.1固相反應法41
3.5.2液相合成法43
3.6單晶limn204納米線的制備和性能45
3.7尖晶石型limn204結構中的缺陷及納米效應49
3.8limn204晶格的兩種不穩定性53
3.9固相法制備limn204的化學反應55
參考文獻55
第4章層狀limno2和li(nicomn)1/3o2材料及其衍生物58
4.1limn02的結構58
4.2摻雜元素的作用65
4.3摻cr的化合物
4.4三元材料lini13c01/3mn1，30275
4.5lini1/3co1/3mn11/3o2材料**次充電循環的特征78
4.6三元材料lini1/3co1/3mn1/3o2的制備方法84
4.6.1共沉淀法84
4.6.2固相反應法及其他方法85
參考文獻85
第5章磷酸鐵鋰lifep04及其衍生物87
5.1概述87
5.2lifep04的充放電機理88
5.3提高電化學性能的方法89
5.3.1通過在lifepo4顆粒的表面包覆導電碳剖備lifep04/c復合材料來提高材料的導電性89
5.3.2通過摻雜高價金屬離子合成缺陷半導體來改善材料的導電性90
5.3.3細化材料的晶粒尺寸，改善材料的電化學性能91
5.4lifepo4的制備方法93
5.4.1固相合成93
5.4.2碳熱還原法93
5.4.3水熱反應法和溶膠一凝膠法94
5.5lifep04及其衍生物的合成與性能95
5.5.lifepo4的固相法合成95
5.5.2li(mm0.35co0.2fe0.45)po4/c的制備和性能100
5.5.3iifepo。的溶液法制備104
5.5.4從向a-li3v2(p04)3的結構轉變109
5.6limnp04正極材料115
5.6.1納米limnpo4的制備和性能116
5.6.2納米線的制備和性能122
參考文獻126
第6章富鋰錳基正極材料128
6.1富鋰錳基正極材料的結構和充放電機制129
6.2富鋰錳基材料xli2mno3 (1-x)li(nicomn)1/3o2的制備和性能134
6.3層狀材料li[ni0.2li0.2mn0.6]o2的失氧和結構重組機理142
6.4富鋰錳基材料的酸處理效果147
6.5其他類型的富鋰錳基材料149
參考文獻154
第7章尖晶石型li4ti5012材料155
7.1概述155
7.2尖晶石型li4ti5o12的結構及電化學反應機理155
7.3尖晶石型li4ti5o12的制備方法及其特點157
7.4尖晶石型li4ti5o12存在的問題及研究進展158
7.5尖晶石型li4ti5o12的高溫固相法制備159
7.5.1反應溫度160
7.5.2反應時間161
7.5.3li4ti5o12樣品的倍率性能162
7.5.4li4ti5o12樣品的循環伏安曲線163
7.5.5li4ti5o12的氧缺陷164
7.6水熱法制備雙相li4ti5o12-tio2綱米晶材料168
7.7全電池lini0.4mn1.5cr0.1o4/li4ti5o12的組裝與測試172
7.8li4ti5o12的其他制備方法175
7.8.1微乳液法175
7.8.2溶液燃燒法178
7.9li4ti5o12中摻na提高性能183
參考文獻186
第8章sv尖晶石型正極材料lini0.5.mn1.5o4188
8.1尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的晶體結構188
8.2尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的制備和性能192
8.2.1尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的固相合成法制備192
8.2.2尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的碳酸鹽沉淀法制備195
8.2.3尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的溶膠凝膠法制備198
8.3尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的氧缺陷202
8.4尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的高溫性能206
8.5尖晶石型lini0.5.mn1.5o4的摻雜208
8.5.1尖晶石型lini0.5.mn1.5o4中摻雜fe的作用機理208
8.5.2摻cr、ti和mg的作用213
8.6尖晶石型lini0.5.mn1.5o4材料的電解液問題216
參考文獻218
第9章鋰離子電池負極材料220
9.i碳負極材料220
9.1.1石墨220
9.1.2硬碳227
9.1.3軟碳228
9.1.4碳納米管229
9.1.5石墨烯230
9.2鋰合金負極材料233
9.2.1li-sn合金235
9.2.2zn2sno4材料241
9.2.3lisi材料251
9.3磷負極材料255
9.4過渡金屬氧化物負極材料258
參考文獻260
第10章柔性電極材料和先進納米電極材料262
10.1柔性電極材料262
10.1.1具有超級功率和超長循環壽命的柔性tio2基電極262
10.1.2碳納米管(cnt)柔性電池267
10.2先進的納米電極材料271
10.2.1介孔空心li4ti5o12瓊的制備和性能272
10.2.2sno2納米箱的制備及性能275
10.2.3維納米金屬氧化物薄片的制備和性能278
10.2.4介孔分層結構ni0.3co2.7o4的制備和性能284
參考文獻291
第11章鈉離子電池材料292
ii.i鈉離子電池工作原理292
11.2正極材料293
11.2.1普魯士藍材料293
11.2.2氧化物材料295
11.2.3聚陰離子化合物材料307
11.3鈉離子電池的負極材料307
11.3.1碳基負極材料307
11.3.2氧化物負極材料309
11.3.3金屬和合金材料312
11.3.4非金屬單質313
參考文獻314