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第1章 锂电池概论 1

1.1概述 1

1.2锂电池发展简介 1

1.3锂离子电池的基本构成 2

1.4表征电池性能的重要参数 3

1.4.1电池的电动势（E） 3

1.4.2电池的理论容量（Q） 4

1.4.3电池的能量 4

1.4.4电池的功率 5

1.4.5库仑效率（电流效率） 5

1.4.6电池的寿命以及自放电与储存性能 5

第2章 正极材料 6

2.1层状结构正极（LiMO2 ） 6

2.1.1 LiCoO2 7

2.1.2 LiNiO2 13

2.1.3 LiNiO2 18

2.1.4其他层状金属氧化物 23

2.2尖晶石结构正极（LiM2O4） 23

2.2.1 LiMn2O4 24

2.2.2其他尖晶石结构的氧化物正极 31

2.3基于多聚阴离子的正极 31

2.4橄榄石结构的正极（LiMPO4） 32

2.4.1 LiFePO4 33

2.4.2 LiMnPO4和LiCoPO4 35

2.5三元复合正极电极材料 36

2.6钒氧化物正极 40

2.6.1 α-V2O5 40

2.6.2 Li1＋xV3O8 44

2.7有机正极材料 45

2.7.1共轭羰基化合物 46

2.7.2自由基聚合物 50

2.7.3导电聚合物 52

2.7.4有机硫正极 53

2.8无机硫正极 55

2.8.1单质硫的氧化还原反应机理 55

2.8.2碳／硫复合电极 56

2.8.3硫／导电聚合物复合材料 61

2.8.4硫／金属氧化物或金属硫化物复合材料 62

2.8.5多硫化物正极 64

第3章 负极材料 66

3.1插层类化合物 68

3.1.1碳材料 68

3.1.2二氧化钛 76

3.2合金类材料 77

3.2.1 Si 78

3.2.2 SiO 79

3.2.3 Ge 81

3.2.4 SnO2 82

3.3转换型材料 84

3.3.1 FeOx 84

3.3.2 CoOx 85

3.3.3 ZnO 86

3.3.4 MPx 87

3.3.5 MSx和MNx 89

3.4金属锂 90

3.4.1锂枝晶的形成与生长 90

3.4.2原位形成稳定的SEI层 94

3.4.3非原位表面包覆 98

第4章 液体电解质 107

4.1液体电解质简介 108

4.2溶剂 108

4.2.1碳酸丙二酯（PC） 110

4.2.2醚类电解质 111

4.2.3碳酸乙二酯（EC） 111

4.2.4线性碳酸酯 112

4.3锂盐 113

4.3.1 LiC1O4 114

4.3.2 LiAsF6 115

4.3.3 LiBF4 115

4.3.4 LiTf 116

4.3.5 LiIm 117

4.3.6 LiPF6 118

4.4电解液的液态范围 120

4.5离子传导特性 123

4.6电解质在惰性电极表面的电化学稳定性 128

4.6.1锂盐阴离子稳定性 129

4.6.2溶剂的稳定性 130

4.7电解质在活性电极表面的电化学稳定性 131

4.7.1锂负极的钝化 131

4.7.2碳负极的钝化 134

4.8高温下电解质的长期稳定性 142

4.9新电解质体系 145

4.9.1电解质面临的问题 145

4.9.2功能化电解质：添加剂 146

4.9.3新电解质组分 154

第5章 聚合物电解质 165

5.1固体聚合物电解质 165

5.1.1聚合物电解质的相结构 166

5.1.2聚合物电解质的离子传导机理 167

5.1.3基于PEO 169

5.2凝胶聚合物电解质 187

5.2.1凝胶聚合物电解质的增塑剂 187

5.2.2增塑剂的改性 188

5.2.3基于PEO 191

5.2.4基于PAN 193

5.2.5基于PMMA 196

5.2.6基于PVC 197

5.2.7基于PVDF 197

5.3复合聚合物电解质 199

第6章 单离子导体电解质 207

6.1基于聚合物的单离子导体电解质 207

6.1.1羧酸盐 208

6.1.2磺酸盐 210

6.1.3磺酰亚胺盐 212

6.1.4硼酸盐 214

6.1.5其他阴离子 216

6.2基于有机无机混合材料的单离子导体电解质 217

6.3基于阴离子受体的单离子导体电解质 218

第7章 无机陶瓷电解质 220

7.1固态中离子传导的基础 220

7.2离子传导的机理和性质 221

7.3固体电解质 222

7.3.1 LISICON型 222

7.3.2硫银锗矿 225

7.3.3 NASICON型 225

7.3.4石榴石 227

7.3.5钙钛矿 228

7.4结构改性 228

7.4.1通过取代调节晶格体积 228

7.4.2通过机械张力调节晶格体积 229

第8章 隔膜与粘结剂 230

8.1隔膜 230

8.1.1隔膜的类别 230

8.1.2隔膜的性能 230

8.1.3隔膜性能的评价 231

8.1.4电池隔膜的制造技术 235

8.2粘结剂 236

8.2.1粘结剂的分类 236

8.2.2适合锂离子使用的粘结剂 237

8.2.3聚偏二氟乙烯（PVdF）粘结剂 238

参考文献 241