图书介绍
锂离子电池正极材料 原理、性能与生产工艺pdf电子书版本下载
- 胡国荣，杜柯，彭忠东主编 著
- 出版社： 北京：化学工业出版社
- ISBN：9787122298973
- 出版时间：2017
- 标注页数：360页
- 文件大小：47MB
- 文件页数：376页
- 主题词：锂离子电池－材料－研究
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图书目录
第1章 锂离子电池概述 2
1.1 电池概述 2
1.2 锂离子电池的发展史 2
1.3 锂离子电池的工作原理 4
1.4 锂离子电池正极材料 6
1.4.1 钴酸锂 8
1.4.2 镍酸锂 8
1.4.3 锰酸锂 10
1.4.4 磷酸铁锂 10
1.5 锂离子电池负极材料 11
1.5.1 石墨 12
1.5.2 焦炭 12
1.5.3 硬炭 12
1.5.4 中间相炭微球 12
1.6 锂离子电池电解液 13
1.7 锂离子电池的发展趋势 14
参考文献 14
第2章 高温固相合成反应的基本原理 16
2.1 热力学的基本概念和定律 16
2.1.1 热力学第一定律 17
2.1.2 热力学第二定律 17
2.1.3 吉布斯自由能 18
2.2 钴酸锂的热力学数据 20
2.3 钴酸锂的热力学计算 20
2.4 动力学的基本概念和定律 23
2.4.1 反应速率 24
2.4.2 影响反应速率的因素 25
2.5 反应机理 26
2.6 固相反应动力学模型 27
2.7 钴酸锂的合成反应动力学计算 29
参考文献 31
第3章 正极材料生产的关键设备 32
3.1 计量与配料系统 32
3.1.1 称重计量的原理 32
3.1.2 电子衡器的精度等级 34
3.1.3 称重计量装置的连接和信号传输 35
3.1.4 自动化生产线称重计量装置 39
3.1.5 计量装置安装调试中应注意的问题 44
3.1.6 自动化生产线配料流程 45
3.2 混合设备 46
3.2.1 搅拌球磨机 46
3.2.2 砂磨机 47
3.2.3 斜式混料机 48
3.2.4 高速混合机 48
3.2.5 高速旋风式混合机 49
3.2.6 机械融合精密混合机 49
3.3 干燥设备 51
3.3.1 真空回转干燥机 51
3.3.2 真空耙式干燥机 53
3.3.3 喷雾干燥机 54
3.3.4 真空带式干燥机 57
3.4 窑炉自动装卸料系统 58
3.4.1 钵的形式和在窑炉中的排列 59
3.4.2 炉窑装卸料过程的特点和要求 60
3.4.3 装料机械和卸料机械 61
3.4.4 自动移载、分配和排序 65
3.4.5 叠钵机和拆分机 67
3.4.6 积放夹钵器和阻挡器 69
3.4.7 高钵和低钵的自动检测 70
3.4.8 自动倒钵和清扫机 72
3.5 烧结设备 74
3.5.1 推板窑 74
3.5.2 辊道窑 78
3.5.3 钟罩炉 82
3.6 粉碎与分级设备 86
3.6.1 颚式破碎机 86
3.6.2 辊式破碎机 86
3.6.3 旋轮磨 87
3.6.4 高速机械冲击式粉碎机 87
3.6.5 气流粉碎机 89
3.7 合批设备 92
3.7.1 双螺旋锥形混合机 92
3.7.2 卧式螺带混合机 93
3.8 除铁设备 93
3.9 包装计量设备 95
3.9.1 锂离子电池材料包装计量设备的现状 95
3.9.2 锂离子电池材料包装计量设备的形式和种类 95
3.9.3 自动化包装线上的配套设备 100
参考文献 105
第4章 钴酸锂 106
4.1 钴酸锂的结构与电化学特征 106
4.1.1 钴酸锂的结构 106
4.1.2 钴酸锂的电化学特征 106
4.2 钴酸锂的合成方法 110
4.2.1 固相法 110
4.2.2 软化学法 111
4.3 钴酸锂的改性 112
4.3.1 钴酸锂的掺杂 112
4.3.2 钴酸锂的表面包覆 120
4.4 生产钴酸锂的主要原料及标准 122
4.4.1 四氧化三钴 122
4.4.2 碳酸锂 123
4.5 钴酸锂生产工艺流程及工艺参数 124
4.5.1 计量配料与混合工序 124
4.5.2 烧结工序 126
4.5.3 粉碎分级工序 128
4.5.4 合批工序 129
4.5.5 除铁工序 130
4.5.6 包装工序 130
4.6 钴酸锂的产品标准 130
4.7 钴酸锂的种类与应用领域 131
参考文献 133
第5章 锰酸锂 137
5.1 锰酸锂的结构与电化学特征 137
5.1.1 锰酸锂的结构 137
5.1.2 锰酸锂的电化学特征 137
5.2 锰酸锂的制备方法 139
5.2.1 固相法 139
5.2.2 软化学法 140
5.3 锰酸锂的改性 141
5.3.1 锰酸锂的掺杂 143
5.3.2 锰酸锂的表面包覆 145
5.4 生产锰酸锂的主要原料及标准 149
5.4.1 电解二氧化锰 150
5.4.2 化学二氧化锰 153
5.4.3 四氧化三锰 154
5.4.4 其他锰化合物 155
5.5 锰酸锂生产工艺流程及工艺参数 155
5.5.1 锰酸锂生产工艺流程 156
5.5.2 锰酸锂生产工艺参数 157
5.6 锰酸锂的产品标准 159
5.7 锰酸锂的种类与应用领域 160
5.7.1 层状LiMnO2 160
5.7.2 层状Li2MnO3 161
5.7.3 尖晶石结构Li4Mn5O12 162
5.7.4 尖晶石结构5V正极材料 162
5.7.5 锰酸锂的应用领域 163
参考文献 164
第6章 镍钴锰酸锂（NCM）三元材料 167
6.1 镍钴锰酸锂的结构与电化学特征 167
6.1.1 镍钴锰酸锂的结构 167
6.1.2 镍钴锰酸锂的电化学特征 171
6.2 镍钴锰酸锂的合成方法 174
6.2.1 高温固相合成法 175
6.2.2 化学共沉淀法 175
6.2.3 溶胶-凝胶法 176
6.3 镍钴锰酸锂的改性 177
6.3.1 镍钴锰酸锂的掺杂 177
6.3.2 镍钴锰酸锂的表面包覆 178
6.4 生产三元材料的主要原料及标准 181
6.5 三元生产工艺流程及工艺参数 184
6.5.1 计量配料与混合工序 184
6.5.2 烧结工序 185
6.5.3 粉碎分级工序 186
6.5.4 合批工序 186
6.5.5 除铁工序 186
6.5.6 包装工序 187
6.6 三元材料的产品标准 187
6.7 镍钴锰酸锂三元材料的种类与应用领域 189
参考文献 190
第7章 镍钴铝酸锂（NCA）材料 193
7.1 镍钴铝酸锂的结构与电化学特征 193
7.1.1 镍钴铝酸锂的结构 193
7.1.2 镍钴铝酸锂的电化学特征 196
7.2 镍钴铝酸锂的合成方法 202
7.2.1 高温固相法 202
7.2.2 喷雾热分解法 203
7.2.3 溶胶-凝胶法 203
7.2.4 共沉淀法 204
7.3 镍钴铝酸锂的改性 205
7.3.1 离子掺杂改性 206
7.3.2 镍钴铝酸锂的表面包覆 206
7.4 生产镍钴铝酸锂材料的主要原料及标准 209
7.4.1 前驱体生产所用原料标准 209
7.4.2 材料烧结所用原料标准 212
7.5 镍钴铝酸锂生产工艺流程及工艺参数 214
7.5.1 前驱体生产工艺流程 214
7.5.2 NCA材料烧结工艺 214
7.6 镍钴铝酸锂的产品标准 217
7.7 镍钴铝酸锂材料的种类与应用领域 218
参考文献 220
第8章 磷酸盐材料 222
8.1 磷酸盐材料的结构与电化学特征 222
8.1.1 磷酸盐材料的结构 222
8.1.2 磷酸盐材料的电化学特征 227
8.2 磷酸盐材料的合成方法 236
8.2.1 LiFePO4的合成方法 236
8.2.2 LiMnPO4的制备方法 240
8.2.3 LiMnyFe1-yPO4的制备方法 243
8.3 磷酸盐材料的改性 247
8.3.1 磷酸盐材料的掺杂 247
8.3.2 磷酸盐材料的表面包覆 250
8.3.3 磷酸盐材料的纳米化 255
8.4 生产磷酸盐材料的主要原料及标准 257
8.5 磷酸盐材料生产工艺流程及工艺参数 258
8.5.1 草酸亚铁路线 259
8.5.2 氧化铁红路线 261
8.5.3 磷酸铁路线 263
8.5.4 水热工艺路线 266
8.6 磷酸盐系材料的产品标准 271
8.7 磷酸盐材料的种类与应用领域 272
8.7.1 电动汽车用动力电池 272
8.7.2 储能电池 273
参考文献 275
第9章 富锂锰基固溶体材料及其生产工艺 281
9.1 富锂锰基固溶体材料的结构与电化学特征 281
9.1.1 富锂锰基固溶体材料的结构 281
9.1.2 富锂锰基固溶体材料的电化学特征 282
9.2 富锂锰基固溶体材料的合成方法 284
9.2.1 共沉淀法 284
9.2.2 固相法 285
9.3 富锂锰基固溶体材料的改性 285
9.3.1 富锂锰基固溶体材料的表面包覆 285
9.3.2 富锂锰基固溶体材料与锂受体型材料复合 286
9.3.3 富锂锰基固溶体材料的表面改性 286
9.3.4 富锂锰基固溶体材料的其他改性手段 286
9.4 生产富锂锰基固溶体材料的主要原料及标准 286
9.5 富锂锰基固溶体材料生产工艺流程及工艺参数 287
9.5.1 沉淀工艺的参数 288
9.5.2 烧结工艺的参数 292
9.6 富锂锰基固溶体材料的应用领域 294
参考文献 294
第10章 锂离子电池正极材料的测试方法 297
10.1 正极材料的化学成分分析 297
10.1.1 钴酸锂的化学分析方法 297
10.1.2 镍钴锰酸锂的化学分析方法 304
10.1.3 锰酸锂的化学分析方法 307
10.1.4 镍钴铝酸锂的化学分析方法 311
10.1.5 磷酸铁锂的化学分析方法 312
10.1.6 微量单质铁的化学分析 315
10.2 正极材料的理化性能指标测试 315
10.2.1 粒度测试 315
10.2.2 比表面积测试 316
10.2.3 振实密度测试 317
10.2.4 XRD测试 317
10.2.5 扫描电镜测试 318
10.2.6 透射电镜测试 319
10.2.7 X射线光电子能谱测试 319
10.2.8 元素分布测试 320
10.2.9 X射线吸收谱测试 320
10.3 正极材料的电化学性能指标分析 321
10.3.1 容量测试 321
10.3.2 电压测试 322
10.3.3 循环测试 323
10.3.4 储存性能测试 323
10.3.5 倍率测试 324
参考文献 324
第11章 锂离子电池正极材料展望 325
11.1 动力锂离子电池正极材料技术路线之争 325
11.2 正极材料发展的展望 332
11.2.1 高电压钴酸锂 334
11.2.2 高镍正极材料 335
11.2.3 高电压磷酸盐材料 339
11.2.4 高温型锰酸锂材料 341
11.3 未来正极材料的发展方向 342
11.3.1 多锂化合物正极材料 342
11.3.2 利用氧离子的氧化还原 344
11.3.3 锂硫电池 345
11.3.4 锂空气电池 346
11.4 工业4.0在锂离子电池材料中的应用与发展趋势 347
11.4.1 工业4.0简介 347
11.4.2 工业4.0在锂离子电池材料中的应用现状与发展趋势 349
11.4.3 锂离子电池材料制造工业4.0未来发展路线图 351
参考文献 353
索引 355