作者：朴正基
页数：310
出版社：机械工业出版社
出版日期：2014
ISBN：9787111469353
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
锂二次电池在日常生活以及工业界得到了广泛的应用和普及，正处于蓬勃发展时期。本书共分6章，第1章简述了电池发展历史，介绍了锂二次电池及其发展。第2章介绍了电池化学的基础。第3章以较大篇幅全面介绍了锂二次电池用的正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及其他辅助材料，然后对锂二次电池中的界面反应与特性进行了重点介绍。第4章对电池研究中的电化学分析与材料性能分析进行了介绍。第5章详述了电池的设计与制造。第6章概述了电池性能评估及其应用。本书的大量内容反映了锂二次电池的最新研究成果，基本概念清楚、思路清晰、内容全面、易于读者理解。各章节之间力求相对独立，又相互联系，内容上又是一个统一的整体。本书适合从事材料、化学、新能源等领域研究、开发和生产的科研人员，以及高等院校相关专业教师、高年级本科生和研究生使用。
本书特色
朴正基等编著的《锂二次电池原理与应用》首先讲述了电池电化学反应的基本知识。接下来，介绍了电池关键组成部分如阳极、阴极、电解液和界面反应的结构与性能。此外，还介绍了与电池相关的电化学和物理性能的分析技术。另外，本书还包括电池设计、制造和性能评估等内容。
目录
目录
贡献者列表
译者序
前言
第1章引言1
11电池的历史1
12电池技术的发展2
13锂二次电池的概述4
14锂二次电池的未来6
参考文献6
第2章电池化学的基础7
21电池的组成7
211电化学单元和电池7
212电池组件和电极7
213全电池和半电池8
214电化学反应和电势8
22电池电压和电流9
221电压9
222电流10
223极化11
23电池特性12
231容量12
232能量密度12
233功率12
234循环寿命13
235放电曲线13
第3章锂二次电池材料15
31正极材料15
311正极材料的发展史15
312正极材料的概述16
3121正极材料的氧化还原反应16
3122放电电压曲线17
3123正极材料的特性要求19
3124正极材料的工作原理19
锂二次电池原理与应用目录313正极材料的结构与电化学性质20
3131层状化合物20
3132尖晶石化合物39
3133橄榄石型化合物43
3134钒的化合物48
314通过表面修饰改善性能50
3141层状结构化合物51
3142尖晶石化合物52
3143橄榄石型化合物55
315正极材料的热稳定性55
3151电池安全的基本理论55
3152电池安全与正极材料59
3153正极的热稳定性60
316正极材料物理性质的预测与正极材料设计65
3161第一性原理计算的介绍67
3162采用第一性原理计算来预测和考察电极的物理性质69
参考文献73
32负极材料77
321负极材料的发展史77
322负极材料的概述77
323负极材料的类型与电化学特性79
3231金属锂79
3232碳材料79
3233非碳材料104
324小结121
参考文献122
33电解液125
331液体电解液126
3311液体电解液的要求126
3312液体电解液的组成126
3313液态电解液的性质130
3314离子液体132
3315电解液添加剂136
3316电解液热稳定性的改善141
3317液体电解液的发展趋势142
332聚合物电解质143
3321聚合物电解质的类型143
3322聚合物电解质的制备149
3323聚合物电解质的性质151
3324聚合物电解质的发展趋势152
333隔膜153
3331隔膜的功能153
3332隔膜的基本性质154
3333隔膜对电池装配的影响155
3334隔膜的抗氧化性156
3335隔膜的热稳定性157
3336隔膜材料的发展157
3337隔膜的制造工序159
3338隔膜的前景159
334粘结剂、导电剂与集流体160
3341粘结剂160
3342导电剂167
3343集流体169
参考文献170
34界面反应与特征173
341非水电解液的电化学分解173
342电极表面SEI膜的形成178
343负极驳缃庖旱慕缑娣从180
3431锂金属驳缃庖旱慕缑娣从181
3432石墨（碳材料）的界面反应186
3433SEI膜的厚度187
3434添加剂的影响189
3435非碳负极与电解液间的界面反应190
344正极驳缃庖旱慕缑娣从193
3441氧化物正极的本征表面层193
3442氧化物正极的SEI膜194
3443氧化物正极的界面反应194
3444磷酸盐正极的界面反应199
345集流体驳缃庖旱慕缑娣从199
3451铝的本征层200
3452铝的腐蚀200
3453铝表面钝化层的形成202
参考文献203
第4章电化学分析与材料性能分析206
41电化学分析206
411开路电压206
412线性扫描伏安法207
413循环伏安法207
414恒电流法209
4141电压截止控制法209
4142恒容截止控制法210
415恒压法210
4151恒压充电211
4152电势阶跃测试211
416恒电流间歇滴定法和恒电位间歇滴定法212
4161恒电流间歇滴定法212
4162恒电位间歇滴定法213
417交流阻抗分析213
4171原理213
4172等效电路模型215
4173电极特征分析的应用220
4174应用分析（1）：Al/LiCoO2/电解液/碳/Cu电池222
4175应用分析（2）：Al/LiCoO2/电解液/MCMB/Cu电池226
4176相对介电常数226
4177离子电导率227
4178扩散系数228
418EQCM分析229
参考文献232
42材料性能分析233
421X射线衍射分析233
4211X射线衍射分析原理233
4212Rietveld精修235
4213原位XRD236
422红外光谱和拉曼光谱240
4221红外光谱241
4222拉曼光谱244
423固态核磁共振光谱247
424X射线光电子能谱251
425X射线吸收光谱254
4251X射线吸收近边结构255
4252扩展X射线吸收精细结构255
426透射电镜260
427扫描电镜263
428原子力显微镜265
429热分析268
4210气相色谱仓势272
4211电感耦合等离子体质谱275
4212比表面积测试276
参考文献280
第5章电池设计和制造282
51电池设计282
511电池容量282
512电极电势与电池电压的设计284
513正极/负极容量比的设计285
514电池设计的实际应用287
52电池制造工序289
521电极制造工艺291
5211电极浆料的制备291
5212电极涂覆291
5213辊压工序292
5214分切工序292
5215真空干燥工序293
522装配工序293
5221卷绕工序293
5222卷芯入壳/正极极耳焊接/辊槽工序295
5223注液工序295
5224正极极耳焊接/封口/X射线检测/清洗工序295
523化成工序295
5231化成工序的目的295
5232步骤与功能295
参考文献296
第6章电池性能评估297
61电池充放电曲线297
611充放电曲线的重要性297
612充放电曲线的调整299
613过充曲线与充放电曲线300
62电池的循环寿命301
621循环寿命的重要性301
622电池循环寿命的影响因素302
63电池容量303
631概述303
632电池容量304
633电池容量的测试305
64倍率放电下的放电特性306
65温度特性307
651低温特性308
652高温特性308
66能量密度与功率密度（质量能量密度与体积功率密度）309
661能量密度309
662功率密度309
67应用309
671移动设备的应用310
672交通设备的应用310
673其他应用310
贡献者列表
译者序
前言
第1章引言1
11电池的历史1
12电池技术的发展2
13锂二次电池的概述4
14锂二次电池的未来6
参考文献6
第2章电池化学的基础7
21电池的组成7
211电化学单元和电池7
212电池组件和电极7
213全电池和半电池8
214电化学反应和电势8
22电池电压和电流9
221电压9
222电流10
223极化11
23电池特性12
231容量12
232能量密度12
233功率12
234循环寿命13
235放电曲线13
第3章锂二次电池材料15
31正极材料15
311正极材料的发展史15
312正极材料的概述16
3121正极材料的氧化还原反应16
3122放电电压曲线17
3123正极材料的特性要求19
3124正极材料的工作原理19
锂二次电池原理与应用目录313正极材料的结构与电化学性质20
3131层状化合物20
3132尖晶石化合物39
3133橄榄石型化合物43
3134钒的化合物48
314通过表面修饰改善性能50
3141层状结构化合物51
3142尖晶石化合物52
3143橄榄石型化合物55
315正极材料的热稳定性55
3151电池安全的基本理论55
3152电池安全与正极材料59
3153正极的热稳定性60
316正极材料物理性质的预测与正极材料设计65
3161第一性原理计算的介绍67
3162采用第一性原理计算来预测和考察电极的物理性质69
参考文献73
32负极材料77
321负极材料的发展史77
322负极材料的概述77
323负极材料的类型与电化学特性79
3231金属锂79
3232碳材料79
3233非碳材料104
324小结121
参考文献122
33电解液125
331液体电解液126
3311液体电解液的要求126
3312液体电解液的组成126
3313液态电解液的性质130
3314离子液体132
3315电解液添加剂136
3316电解液热稳定性的改善141
3317液体电解液的发展趋势142
332聚合物电解质143
3321聚合物电解质的类型143
3322聚合物电解质的制备149
3323聚合物电解质的性质151
3324聚合物电解质的发展趋势152
333隔膜153
3331隔膜的功能153
3332隔膜的基本性质154
3333隔膜对电池装配的影响155
3334隔膜的抗氧化性156
3335隔膜的热稳定性157
3336隔膜材料的发展157
3337隔膜的制造工序159
3338隔膜的前景159
334粘结剂、导电剂与集流体160
3341粘结剂160
3342导电剂167
3343集流体169
参考文献170
34界面反应与特征173
341非水电解液的电化学分解173
342电极表面SEI膜的形成178
343负极驳缃庖旱慕缑娣从180
3431锂金属驳缃庖旱慕缑娣从181
3432石墨（碳材料）的界面反应186
3433SEI膜的厚度187
3434添加剂的影响189
3435非碳负极与电解液间的界面反应190
344正极驳缃庖旱慕缑娣从193
3441氧化物正极的本征表面层193
3442氧化物正极的SEI膜194
3443氧化物正极的界面反应194
3444磷酸盐正极的界面反应199
345集流体驳缃庖旱慕缑娣从199
3451铝的本征层200
3452铝的腐蚀200
3453铝表面钝化层的形成202
参考文献203
第4章电化学分析与材料性能分析206
41电化学分析206
411开路电压206
412线性扫描伏安法207
413循环伏安法207
414恒电流法209
4141电压截止控制法209
4142恒容截止控制法210
415恒压法210
4151恒压充电211
4152电势阶跃测试211
416恒电流间歇滴定法和恒电位间歇滴定法212
4161恒电流间歇滴定法212
4162恒电位间歇滴定法213
417交流阻抗分析213
4171原理213
4172等效电路模型215
4173电极特征分析的应用220
4174应用分析（1）：Al/LiCoO2/电解液/碳/Cu电池222
4175应用分析（2）：Al/LiCoO2/电解液/MCMB/Cu电池226
4176相对介电常数226
4177离子电导率227
4178扩散系数228
418EQCM分析229
参考文献232
42材料性能分析233
421X射线衍射分析233
4211X射线衍射分析原理233
4212Rietveld精修235
4213原位XRD236
422红外光谱和拉曼光谱240
4221红外光谱241
4222拉曼光谱244
423固态核磁共振光谱247
424X射线光电子能谱251
425X射线吸收光谱254
4251X射线吸收近边结构255
4252扩展X射线吸收精细结构255
426透射电镜260
427扫描电镜263
428原子力显微镜265
429热分析268
4210气相色谱仓势272
4211电感耦合等离子体质谱275
4212比表面积测试276
参考文献280
第5章电池设计和制造282
51电池设计282
511电池容量282
512电极电势与电池电压的设计284
513正极/负极容量比的设计285
514电池设计的实际应用287
52电池制造工序289
521电极制造工艺291
5211电极浆料的制备291
5212电极涂覆291
5213辊压工序292
5214分切工序292
5215真空干燥工序293
522装配工序293
5221卷绕工序293
5222卷芯入壳/正极极耳焊接/辊槽工序295
5223注液工序295
5224正极极耳焊接/封口/X射线检测/清洗工序295
523化成工序295
5231化成工序的目的295
5232步骤与功能295
参考文献296
第6章电池性能评估297
61电池充放电曲线297
611充放电曲线的重要性297
612充放电曲线的调整299
613过充曲线与充放电曲线300
62电池的循环寿命301
621循环寿命的重要性301
622电池循环寿命的影响因素302
63电池容量303
631概述303
632电池容量304
633电池容量的测试305
64倍率放电下的放电特性306
65温度特性307
651低温特性308
652高温特性308
66能量密度与功率密度（质量能量密度与体积功率密度）309
661能量密度309
662功率密度309
67应用309
671移动设备的应用310
672交通设备的应用310
673其他应用310
