第1章 绪论 1
1.1 锂离子电池概述 1
1.1.1 锂离子电池的诞生与发展 1
1.1.2 锂离子电池的工作原理 3
1.1.3 锂离子电池的优势 4
1.2 锂离子电池的关键材料 6
1.2.1 正极材料 6
1.2.2 锂离子电池负极材料 8
1.2.3 隔膜材料 11
1.2.4 电解质材料 12
1.3 锂离子电池电解质概述 12
1.3.1 锂离子电池电解质的基本要求 13
1.3.2 锂离子电池电解质的分类 13
1.3.3 电解质对电池性能的影响 15
1.4 本书的主要内容 18
参考文献 18
2.1 概述 21
2.2 有机溶剂 21
第2章 有机液体电解质的理化性质 21
2.2.1 碳酸酯及其性质 22
2.2.2 羧酸酯类有机溶剂 28
2.2.3 醚类有机溶剂 29
2.2.4 含硫有机溶剂 30
2.2.5 锂离子电池电解液有机溶剂的发展趋势 31
2.3 锂盐 31
2.3.1 无机锂盐 32
2.3.2 有机锂盐 34
2.4 电解液中的杂质及其纯化 43
2.5 液体电解质应用过程中存在的问题 44
2.6 有机液体电解质的性质 44
2.6.1 电化学稳定性 44
2.6.2 传输性质 48
2.6.3 电解液的热稳定性 56
2.6.4 光谱性质 60
参考文献 65
第3章 有机液体电解质与电极材料的相容性 69
3.1 电解液与炭负极材料间的相容性 69
3.1.1 炭负极／电解液相容性的基本内涵 69
3.1.2 炭负极界面SEI膜机制 71
3.1.3 SEI膜性质与炭负极／电解液的相容性 78
3.1.4 炭负极的性质对电极／电解液相容性的影响 79
3.1.5 电解液性质对电极／电解液相容性的影响 89
3.2 电解液与正极材料间的相容性 93
3.2.1 正极材料的表面膜机制 93
3.2.2 影响正极材料／电解液相容性的因素 97
3.2.3 改善正极材料与电解液相容性的方法 103
参考文献 112
3.3 结论 112
第4章 有机液体电解质的添加剂 116
4.1 成膜添加剂 116
4.1.1 炭负极表面成膜添加剂 116
4.1.2 炭负极成膜添加剂的分类介绍 117
4.2 导电添加剂 132
4.2.1 阳离子配体 133
4.2.2 阴离子配体 133
4.2.3 中性配体 134
4.3 阻燃添加剂 134
4.3.1 阻燃机理 135
4.3.2 阻燃添加剂的分类介绍 136
4.4 限压添加剂 139
4.4.1 氧化－还原电对添加剂 139
4.4.2 电聚合添加剂 143
4.4.3 气体发生添加剂 143
4.4.4 代表性限压添加剂的比较 144
4.5 多功能添加剂 144
参考文献 145
5.1.1 聚合物电解质的特点和研究目的 148
5.1 聚合物电解质的概述 148
第5章 聚合物电解质基础 148
5.1.2 聚合物电解质的发展历程和分类 149
5.2 固体聚合物电解质的组成与结构 151
5.2.1 形成聚合物电解质的基本条件 151
5.2.2 PEO-盐聚合物电解质的结构 156
5.2.3 PEO-盐聚合物电解质的相图 161
5.2.4 改性的PEO-盐聚合物电解质 163
5.3 固态聚合物电解质的传输性质 168
5.3.1 离子在PEO中的传输机理 168
5.3.2 准热力学模型 170
5.3.3 逾渗模型 172
5.3.4 离子迁移数及测定方法 173
5.4 复合聚合物电解质 180
5.4.1 无机粒子－固态聚合物电解质复合物 180
5.4.2 其它类型的复合聚合物电解质 184
5.5 凝胶聚合物电解质 186
5.5.1 凝胶聚合物电解质的概念 186
5.5.2 增塑剂与聚合物 187
5.5.3 凝胶聚合物电解质的分类介绍 188
5.6 其它聚合物电解质体系 195
5.6.1 单离子导体 195
5.6.2 盐溶聚合物电解质 199
5.6.3 有序聚合物电解质 201
参考文献 206
第6章 聚合物电解质在锂离子电池中的应用 211
6.1 锂离子电池聚合物电解质的制备技术 212
6.1.1 物理方法 212
6.1.2 化学方法 215
6.2.1 测试电池 216
6.2 聚合物电解质电化学性能的评价方法 216
6.2.2 聚合物电解质电导率的测试与评价 217
6.2.3 聚合物电解质锂的离子迁移数 220
6.2.4 聚合物电解质电化学稳定性 221
6.2.5 聚合物电解质与电极材料的界面相容性与稳定性研究 221
6.3 聚合物锂离子电池制备技术与性能 230
6.3.1 Bellcore技术 231
6.3.2 SONY技术 231
6.3.3 BEI技术 232
6.3.4 Yuasa PLB技术 233
6.3.5 Sanyo PLB技术 234
6.4 小结 235
参考文献 235
第7章 室温离子液体电解质 237
7.1 室温离子液体的分类 237
7.2 室温离子液体的研究进展 237
7.3 室温离子液体的制备方法 239
7.3.1 两步法合成室温离子液体 239
7.3.2 一步法合成室温离子液体 240
7.4.2 黏度 241
7.4 室温离子液体的理化性质 241
7.4.1 熔点 241
7.4.3 密度 242
7.4.4 电导率 243
7.4.5 溶解性 245
7.4.6 稳定性 245
7.5 室温离子液体在锂离子电池中的应用 247
7.5.1 咪唑类离子液体电解质在锂离子电池中的应用 247
7.5.2 季铵盐类室温离子液体电解质在锂离子电池中的应用 250
7.5.3 哌啶和吡咯类离子液体在锂离子电池中的应用 258
7.5.4 离子液体与聚合物复合电解质 259
7.6 小结 260
参考文献 261
第8章 无机固体电解质 264
8.1 锂陶瓷电解质 264
8.1.1 锂陶瓷电解质的分类 264
8.1.2 锂陶瓷电解质的制备方法 264
8.1.3 不同结构的锂陶瓷电解质的分类介绍 267
8.1.4 锂陶瓷电解质在锂及锂离子电池中的应用 274
8.2.1 玻璃态锂无机固体电解质的常用制备方法 275
8.2 玻璃态锂无机固体电解质 275
8.2.2 玻璃态锂无机固体电解质的分类介绍 277
8.3 小结 285
参考文献 286
第9章 水系电解质 290
9.1 水系电解质的优势与不足 290
9.2 水系锂离子电池电极材料的选择 291
9.3 水系锂离子电池的正极材料 292
9.3.1 尖晶石LiMn2O4 292
9.3.2 其它过渡金属嵌锂氧化物 295
9.3.3 过渡金属氧化物 297
9.4 水系锂离子电池的负极材料 298
9.4.1 过渡金属嵌锂氧化物 298
9.4.2 储锂合金 298
9.4.3 金属氧化物 299
9.5 几种水系锂离子电池的电化学行为 300
9.6 小结 302
参考文献 302