锂离子电池 科学与技术PDF电子书下载

引言：锂离子电池的发展 Masaki Yoshio， Akiya Kozawa， and Ralph J.Brodd 1

0.1 简介 1

0.2 锂离子电池发展史 1

0.3 锂离子电池历史及专利 2

0.4 电解质添加剂：一种提高锂离子电池能量密度和安全性的方法 3

参考文献 7

第1章 锂离子电池市场概况 Ralph J.Brodd 8

1.1 概述 8

1.2 当前锂离子电池市场 9

1.3 市场特征 10

1.4 消费电子产品 11

1.5 手持电动工具 11

1.6 不间断电源及静态储能 12

1.7 运输工具 12

参考文献 12

第2章 锂离子电池正极材料综述 Masaki Yoshio and Hideyuki Noguchi 13

2.1 正极材料现状 13

2.2 正极材料的结构 13

2.3 充放电过程中的电化学特征及结构变化 16

2.4 正极材料存在的问题（层状材料和尖晶石LiMn2 O4型材料的安全问题） 26

2.5 锂离子电池正极材料的最新进展 28

参考文献 36

第3章 碳负极材料 Zempachi Ogumi and Hongyu Wang 39

3.1 Li-GIC（锂-石墨层间化合物）的阶现象 39

3.2 固体电解质中间相薄膜的形成 39

3.3 碳结构与电化学性能的相关性 41

3.4 碳中Li+的扩散 44

3.5 超高容量的碳 44

3.6 嵌锂碳的热安全性 45

3.7 碳的结构修饰 46

3.8 实用型碳负极材料 46

参考文献 50

第4章 功能电解质：添加剂 Makoto Ue 55

4.1 概述 55

4.2 特定功能的电解质 56

4.3 负极成膜添加剂 56

4.4 正极保护添加剂 62

4.5 过充电保护添加剂 64

4.6 湿润剂 70

4.7 阻燃剂 72

4.8 其他添加剂 74

4.9 结论 75

参考文献 75

第5章 锂离子电池的碳导电添加剂 Michael E.Spahr 82

5.1 概述 82

5.2 石墨粉末 84

5.3 炭黑导电添加剂 93

5.4 石墨还是炭黑？ 98

5.5 其他纤维状碳导电添加剂 99

参考文献 100

第6章 锂离子电池中聚偏氟乙烯（PVDF）相关材料的应用 Aisaku Nagai 104

6.1 概述 104

6.2 聚合物的电化学稳定性 105

6.3 PVDF的物理性质 106

6.4 KF聚合物的产品范围 107

参考文献 108

第7章 SBR黏结剂（用于负极）和ACM黏结剂（用于正极） Haruhisa Yamamoto and Hidekazu Mori 109

7.1 概述 109

7.2 SBR和ACM黏结剂的特性 111

7.3 负极黏结剂：BM-40 0B 113

7.4 正极黏结剂：BM-5 00B 117

7.5 总结 120

参考文献 120

第8章 锂离子电池的制造过程 Kazuo Tagawa and Ralph J.Brodd 121

8.1 概述 121

8.2 电池设计 121

8.3 圆柱形和方形电池的制造 122

8.4 混浆和涂覆 123

8.5 圆柱形电池的制造 123

8.6 方形电池的制造 125

8.7 锂离子平板电池和聚合物电池的制造 126

8.8 化成及老化 127

8.9 安全性 128

参考文献 128

第9章 聚阴离子正极活性材料 Shigeto Okada and Jun-ichi Yamaki 129

9.1 第一代4V正极材料 129

9.2 第二代正极材料 130

参考文献 135

第10章 金属氧化物包覆的正极材料的过充电行为 Jaephil Cho， Byungwoo Park， and Yang-kook Sun 138

10.1 简介 138

10.2 正极材料过充电反应机理 138

10.3 AlPO4包覆层的厚度对LiCoO2正极的影响 139

10.4 包覆Al2 O3和AlPO4的LiCoO2的比较 141

10.5 包覆AlPO4和包覆LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2的LiCoO2正极的对比 144

10.6 ZnO包覆的LiNi0.5 Mn1.5 O4尖晶石正极 150

致谢 154

参考文献 154

第11章 金属合金负极材料的发展 Nikolay Dimov 157

11.1 概述 157

11.2 常温下锂离子电池用锂合金的历史回顾 158

11.3 含硅材料和锂之间的电化学反应机理 160

11.4 硅基负极的制备工艺 161

11.5 硅碳复合电极 168

11.6 总结和展望 169

参考文献 169

第12章 HEV应用 Tatsuo Horiba 174

12.1 概述 174

12.2 日本之外的国家 174

12.3 日本 175

12.4 日立/新神户 175

12.5 HEV电池模组 176

12.6 前景展望 177

参考文献 177

第13章 锂离子电池阻燃添加剂 Masashi Otsuki and Takao Ogino 178

13.1 概述 178

13.2 磷氮烯化合物 179

13.3 添加剂磷氮烯的优化结构 179

13.4 可燃性的判定方法 181

13.5 热稳定性 183

13.6 电池性能 184

13.7 结论 185

参考文献 186

第14章 基于石墨正极和活性碳负极的高能电容器 Masaki Yoshio， Hitoshi Nakamura， Hongyu Wang 192

参考文献 192

第15章 用于二次锂离子电池的LiCoO2的开发 Hidekazu Awano 193

15.1 概述 193

15.2 LiCoO2的制造方法和性质 195

15.3 进一步提高LiCoO2的性能 199

15.4 总结 201

参考文献 201

第16章 正极材料： LiNiO2和相关化合物 Kazuhiko Kikuya， Masami Ueda， and Hiroshi Yamamoto 202

16.1 概述 202

16.2 LiNiO2的合成工艺 202

16.3 工艺和质量之间的关系 203

16.4 总结 205

参考文献 206

第17章 锂离子电池锰基正极活性材料 Koichi Numata 207

17.1 概述 207

17.2 尖晶石锰酸锂 207

17.3 层状的含锰材料 209

参考文献 210

第18章 锂离子电池碳负极材料发展趋势 Tatsuya Nishida 211

18.1 概述 211

18.2 MAG的粉末特性 211

18.3 MAG的充放电特性 214

18.4 结论 218

参考文献 218

第19章 锂离子电池功能电解质 Hideya Yoshitake 219

19.1 概述 219

19.2 锂离子电池电解质的过去和未来 219

19.3 功能电解质 220

19.4 第二代功能电解质 224

19.5 为正极设计的第三代功能电解质 227

19.6 其他功能电解质 231

19.7 补充说明 233

参考文献 234

第20章 锂离子电池隔膜 Zhengming （John） Zhang and Premanand Ramadass 235

20.1 概述 235

20.2 电池及隔膜市场 236

20.3 隔膜与电池 237

20.4 隔膜的要求 238

20.5 锂离子二次电池的隔膜 238

20.6 总结 260

20.7 未来的发展方向 261

参考文献 261

第21章 聚合物电解质与聚合物电池 Toshiyuki Osawa and Michiyuki Kono 266

21.1 概述 266

21.2 锂离子电池的聚合物电解质 266

21.3 干式聚合物电解质 267

21.4 凝胶态聚合物电解质 268

21.5 使用纯聚合物电解质的商业聚合物电池 269

21.6 使用凝胶聚合物电解质的商业化聚合物电池 270

21.7 新趋势 273

21.8 前景展望 273

参考文献 274

第22章 用于大型二次锂离子电池的优化新型硬碳 Aisaku Nagai， Kazuhiko Shimizu， Mariko Maeda， and Kazuma Gotoh 275

22.1 概述 275

22.2 一种新型硬碳的结构和电化学性质 275

22.3 小结 278

参考文献 278

第23章 高容量锂离子电池正极材料LiMn2O4 Masaki Okada and Masaki Yoshio 279

23.1 概述 279

23.2 实验 279

23.3 结果和讨论 280

23.4 结论 283

参考文献 283