目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電池發展歷史 1
1.2 鋰離子電池簡介 4
1.2.1 鋰離子電池工作原理 4
1.2.2 鋰離子電池分類 5
1.2.3 鋰離子電池應用領域 6
1.3 鋰離子電池特點 7
1.3.1 鋰離子電池材料的容量和電動勢 7
1.3.2 鋰離子電池的性能特點 9
1.4 鋰離子電池中的主要材料 9
1.4.1 鋰離子電池正極材料 10
1.4.2 鋰離子電池負極材料 11
1.4.3 鋰離子電池其他材料 16
1.5 本書的寫作背景 21
1.6 本書的主要內容 23
參考文獻 24
第2章 磷酸鐵鋰材料研究與發展歷程 25
2.1 磷酸鐵鋰材料發展歷程 25
2.1.1 磷酸鐵鋰材料簡介 25
2.1.2 磷酸鐵鋰材料和電池的應用 26
2.1.3 磷酸鐵鋰上下游產業的發展 29
2.1.4 磷酸鐵鋰材料的改進 30
2.1.5 A123公司發展歷程 31
2.2 磷酸鐵鋰的專利情況 34
2.2.1 美國和加拿大專利情況 34
2.2.2 歐洲專利情況 37
2.2.3 國內專利情況 38
2.3 磷酸鐵鋰村料的結構和性能研究 41
2.3.1 磷酸鐵鋰材料的晶體結構 41
2.3.2 磷酸鐵鋰材料的碳包覆和摻雜效應 45
2.4 磷酸鐵鋰材料的電化學反應模型 46
參考文獻 48
第3章 磷酸鐵鋰材料制造所用生產設備 50
3.1 生產設備要求 50
3.2 混料設備 51
3.3 干燥設備 55
3.4 燒結設備 58
3.5 粉碎設備 61
3.6 篩分設備 66
3.7 制氮機 68
3.8 包裝設備 69
參考文獻 70
第4章 草酸亞鐵法制備磷酸鐵鋰材料 72
4.1 合成原理 72
4.2 主要合成原料 73
4.3 合成工藝 79
4.3.1 合成工藝特點 79
4.3.2 合成過程分析 80
4.4 合成材料的性能 85
4.4.1 扣式電池性能 85
4.4.2 材料的理化性能 86
4.4.3 電池性能 87
參考文獻 91
第5章 碳熱還原法制備磷酸鐵鋰材料 93
5.1 合成原理 93
5.2 主要合成原料 95
5.3 合成丁藝 99
5.3.1 合成工藝特點 99
5.3.2 合成過程分析 100
5.4 合成材料的性能 106
5.4.1 扣式電池性鈍 106
5.4.2 材料的理化性能 108
5.4.3 電池性能 109
參考文獻 115
第6章 水熱法制備磷酸鐵鋰材料 116
6.1 合成原理 117
6.2 主要合成原料 118
6.3 合成工藝 121
6.3.1 合成工藝特點與研究近況 121
6.3.2 合成過程分析 124
6.4 合成材料的性能 127
6.4.1 扣式電池性能 127
6.4.2 材料的理化性能 130
6.4.3 電池性能 131
參考文獻 134
第7章 磷酸鐵鋰材料的常規檢驗分析方法 136
7.1 磷酸鐵鋰材料化學成分分析檢驗方法 136
7.1.1 磷酸鐵鋰材料鋰元素分析方法 136
7.1.2 磷酸鐵鋰材料鐵元素檢驗方法 137
7.1.3 磷酸鐵鋰材料碳含量檢驗方法 138
7.1.4 磷酸鐵鋰材料磷元素分析方法 138
7.1.5 磷酸鐵鋰材料pH測試方法 139
7.1.6 磷酸鐵鋰材料水分測試方法 139
7.1.7 磷酸鐵鋰材料雜質元素檢驗方法 140
7.2 磷酸鐵鋰材料物理性能測試方法 142
7.2.1 磷酸鐵鋰材料振實密度檢測方法 142
7.2.2 磷酸鐵鋰材料粒度分析與檢驗方法 143
7.2.3 磷酸鐵鋰材料比表面積檢測原理與方法 145
7.2.4 磷酸鐵鋰材料電導率檢驗方法 146
7.3 磷酸鐵鋰材料電化學性能測試方法 148
7.3.1 實驗室磷酸鐵鋰扣式電池制造方法 148
7.3.2 磷酸鐵鋰材料放電容量和首次充放電效率測試 149
7.3.3 磷酸鐵鋰材料循環性能 151
7.3.4 磷酸鐵鋰材料電化學性能判斷指標 152
7.4 磷酸鐵鋰材料實際應用評價 154
7.4.1 磷酸鐵鋰材料制漿性能 154
7.4.2 磷酸鐵鋰材料漿料穩定評價方法 155
7.4.3 磷酸鐵鋰材料涂布加工性能 155
7.4.4 磷酸鐵鋰材料壓實加工性能 156
7.4.5 磷酸鐵鋰材料實際容量發揮 157
7.4.6 磷酸鐵鋰材料倍率性能 157
7.4.7 磷酸鐵鋰材料白放電性能 158
7.4.8 磷酸鐵鋰材料低溫放電性能 159
7.4.9 磷酸鐵鋰材料高溫儲存性能 160
7.4.1 0 磷酸鐵鋰材料在電池內穩定性能 161
參考文獻 163
第8章 磷酸鐵鋰材料其他特征性能分析 164
8.1 磷酸鐵鋰材料的電化學性能分析 164
8.1.1 磷酸鐵鋰材料的循環伏安法測量 164
8.1.2 磷酸鐵鋰材料的交流阻抗譜測量 167
8.2 磷酸鐵鋰材料的電子顯微鏡微觀形貌分析 172
8.2.1 磷酸鐵鋰材料的掃描電子顯微鏡微觀形貌分析 172
8.2.2 磷酸鐵鋰材料的透射電子顯微鏡微觀形貌分析 174
8.3 磷酸鐵鋰材料的表面能 176
8.3.1 表面能測試原理 176
8.3.2 表面能測試數據分析 177
8.4 磷酸鐵鋰材料的鐵溶解性測量 179
8.4.1 磷酸鐵鋰材料在常溫水中的溶解性 179
8.4.2 磷酸鐵鋰材料在高溫水中的溶解性 180
8.4.3 磷酸鐵鋰材料在高溫電解液中的溶解性 181
8.5 磷酸鐵鋰材料的譜學特征 182
8.5.1 磷酸鐵鋰材料的紅外光譜測量 182
8.5.2 磷酸鐵鋰材料的拉曼光譜分析 184
8.5.3 伏安極譜法測量不同價態鐵含量 187
參考文獻 188
第9章 磷酸鐵鋰材料制造電池技術 189
9.1 磷酸鐵鋰電池體系設計規范 189
9.1.1 鋼（鋁）殼卷繞式鋰離子電池設計規范 191
9.1.2 方形軟包卷繞式鋰離子電池設計規范 193
9.1.3 卷繞式聚合物鋰離子電池設計規范 196
9.1.4 疊片式聚合物鋰離子電池設計規范 200
9.2 磷酸鐵鋰材料漿料制備技術 204
9.2.1 物料烘烤 204
9.2.2 打膠 205
9.2.3 加入導電劑和磷酸鐵鋰 206
9.2.4 黏度調節 206
9.2.5 漿料消泡 207
9.2.6 漿料過濾 207
9.3 磷酸鐵鋰漿料的涂布 207
9.4 磷酸鐵鋰極片的輥壓 209
9.5 化成與分容 211
9.6 后續舉例 212
9.6.1 方形疊片式電池制造工藝 212
9.6.2 圓柱卷繞式18650電池制造工藝 213
參考文獻 217
第10章 磷酸鐵鋰電池的主要應用領域 218
10.1 磷酸鐵鋰電池在電動交通工具方面的應用 219
10.1.1 我國對新能源汽車的政策 219
10.1.2 我國主要汽車廠家的發展規劃 221
10.1.3 電動車輛用動力電源 224
10.1.4 啟動電源 232
10.1.5 電動自行車 234
10.2 磷酸鐵鋰電池在儲能電源領域的應用 235
10.2.1 磷酸鐵鋰儲能電站經濟性分析 236
10.2.2 風光發電系統儲能 239
10.2.3 移動基站系統 243
10.3 磷酸鐵鋰電池在電動工具方面的應用 246
10.4 磷酸鐵鋰電池在其他方面的應用 247
參考文獻 249
第11章 鋰離子電池其他正極材料展望 252
11.1 磷酸釩鋰正極材料 252
11.1.1 磷酸釩鋰材料的結構 252
11.1.2 磷酸釩鋰材料的電化學性能 253
11.1.3 磷酸釩鋰材料的制備方法 254
11.1.4 磷酸釩鋰材料的改性研究 257
11.1.5 我國發展磷酸釩鋰正極材料的意義 259
11.2 磷酸錳鋰正極材料 260
11.2.1 磷酸錳鋰材料的結構 261
11.2.2 磷酸錳鋰材料的性能研究 262
11.2.3 磷酸錳鋰材料的制備方法 263
11.2.4 磷酸錳鋰材料的改性研究 268
11.3 硅酸鐵鋰正極材料 270
11.3.1 硅酸鐵鋰材料的結構和基本性能 270
11.3.2 硅酸鐵鋰材料的合成 272
11.3.3 硅酸鐵鋰材料的改性研究 273
11.4 硼酸鐵鋰正極材料 276
11.5 富鋰層狀正極材料 278
11.5.1 富鋰層狀材料的基本性能 278
11.5.2 富鋰層狀材料的合成方法 281
11.5.3 富鋰層狀材料的改性研究 281
11.5.4 富鋰層狀材料的發展前景 284
11.6 正極材料后續展望 284
參考文獻 285