中国制造2025出版工程：锂离子电池电极材料

定　价：¥98.00

作　者：	伊廷锋著
出版社：	化学工业出版社
丛编项：
标　签：	暂缺

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ISBN：	9787122320957	出版时间：	2019-01-01	包装：	平装
开本：	16开	页数：	366	字数：

内容简介

　　本书简要介绍了离子电池的基本结构和设计原理，详细介绍了层状电极材料、尖晶石电极、磷酸盐正极材料、硅酸盐正极材料、碳负极材料、钛基电极材料以及钛酸锂电极材料等多种电极材料的设计与性能。本书适宜从事离子电池设计的技术人员使用。

作者简介

　　伊廷锋，东北大学教授、博士生导师，2007年6月毕业于哈尔滨工业大学化学工程与技术专业，获得工学博士学位，同年进入安徽工业大学工作，2011年1月破格晋升为教授，2018年调入东北大学秦皇岛分校工作。2015年入选安徽省技术领军人才、2018年入选河北省333人才工程第三层次人选、2017年入选宿迁市创业创新领军人才、2013年被评为安徽省教坛新秀、2018年入选2017英国皇家化学会“Top 1% 高被引中国作者”榜单、安徽省化学会理事、安徽省高校优秀共产党员、浙江省长兴县特聘专家、中国电子学会高级会员、中国化学会会员、东北大学秦皇岛分校第三届学术委员会委员。主要研究方向为锂离子电池材料及其性原理计算。在电池电极材料方面，至今已发表作者或通讯作者SCI期刊论文102篇，H因子为29，他引2600余次，影响因子加和超过415，ESI高引论文9篇，先后为Nature Communications、无机化学学报等国内外60余种期刊审稿500余篇，合作出版《动力电池技术与应用》和《动力电池材料》专著2部。先后主持或主持完成了国家自然科学基金青年项目（50902001）、国家自然科学基金面上项目（51274002、51774002）、安徽高等学校省级高校青年人才基金重点项目（2010SQRL033ZD）、安徽高校省级自然科学研究重点项目（KJ2010A045）、黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室开放基金（2项）、安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目（gxyqZD2016066）、中国博士后科学基金（2012M520749）、浙江省博士后科研择优一等资助项目（Bsh1201013），安徽省自然科学基金面上项目（1508085MB25）及企业产学研项目（5项）等研究项目。在教学方面主要从事物理化学、应用电化学、化学电源方面的教学工作，发表教改论文5篇，获得2012年度校青年教师基本功大赛二等奖，校级教学成果一等奖两项（排名），先后主持或主持完成安徽省重大教学改革研究项目1项（2013zdjy076）、安徽省精品资源共享课程（物理化学2015gxk020和工程化学2016gxk017）2项、安徽省大规模在线开放课程（MOOC）示范项目（应用电化学2015mooc031）1项。

图书目录

第1章　锂离子电池概述　/ 1
　1.1　锂离子电池概述　/ 1
　　　1.1.1　锂离子电池的发展简史　/ 1
　　　1.1.2　锂离子电池的组成及原理　/ 2
　　　1.1.3　锂离子电池的优缺点　/ 6
　1.2　锂离子电池电极材料的安全性　/ 7
　　　1.2.1　正极材料的安全性　/ 8
　　　1.2.2　负极材料的安全性　/ 8
　1.3　锂离子电池电极材料的表征与测试方法　/ 9
　　　1.3.1　物理表征方法　/ 9
　　　1.3.2　电化学表征方法　/ 10
　　　1.3.3　电极材料活化能的计算　/ 14
　1.4　锂离子电池隔膜　/ 15
　　　1.4.1　锂离子电池隔膜的制备方法　/ 15
　　　1.4.2　锂离子电池隔膜的结构与性能　/ 16
　1.5　锂离子电池有机电解液　/ 17
　参考文献　/ 18
第2章　锂离子电池层状正极材料/ 19
　2.1　LiCoO2 电极材料　/ 19
　　　2.1.1　LiCoO2 电极材料的结构　/ 19
　　　2.1.2　LiCoO2 电极材料的电化学性能　/ 20
　　　2.1.3　LiCoO2 的制备方法　/ 21
　　　2.1.4　LiCoO2 的掺杂　/ 22
　　　2.1.5　LiCoO2 的表面改性　/ 25
　2.2　LiNiO2 正极材料　/ 27
　　　2.2.1　LiNiO2 的制备方法　/ 28
　　　2.2.2　LiNiO2 的掺杂改性　/ 28
　2.3　层状锰酸锂（LiMnO2）　/ 30
　　　2.3.1　层状锰酸锂的合成　/ 31
　 2.3.2　不同的形貌对层状锰酸锂的电化学性能的影响　/ 32
　　　2.3.3　层状锰酸锂的掺杂改性　/ 33
　2.4　三元材料（LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2）　/ 34
　　　2.4.1　LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料的结构　/ 34
　　　2.4.2　LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料的合成　/ 36
　　　2.4.3　不同形貌对LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料性能的影响　/ 37
　　　2.4.4　LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料的掺杂改性　/ 39
　　　2.4.5　LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料的表面包覆　/ 41
　2.5　富锂材料　/ 43
　　　2.5.1　富锂材料的结构和电化学性能　/ 44
　　　2.5.2　富锂材料的充放电机理　/ 47
　　　2.5.3　富锂材料的合成　/ 51
　　　2.5.4　富锂材料的性能改进　/ 53
　参考文献　/ 60
第3章　尖晶石正极材料 /64
　3.1　LiMn2O4 正极材料　/ 64
　　　3.1.1　LiMn2O4 正极材料的结构与电化学性能　/ 64
　　　3.1.2　LiMn2O4 正极材料的容量衰减机理　/ 68
　　　3.1.3　LiMn2O4 正极材料制备方法　/ 74
　　　3.1.4　提高LiMn2O4 正极材料性能的方法　/ 76
　3.2　LiNi0.5Mn1.5O4 　/ 91
　　　3.2.1　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的结构与性能　/ 91
　　　3.2.2　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的失效机制　/ 95
　　　3.2.3　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的合成　/ 97
　　　3.2.4　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的形貌控制　/ 100
　　　3.2.5　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的掺杂　/ 103
　　　3.2.6　LiNi0.5Mn1.5O4 正极材料的表面包覆　/ 107
　参考文献　/ 109
第4章　磷酸盐正极材料 /114
　4.1　磷酸亚铁锂　/ 114
　　　4.1.1　LiFePO4 的晶体结构　/ 114
　　　4.1.2　LiFePO4 的充放电机理　/ 115
　　　4.1.3　LiFePO4 的合成方法　/ 117
　　　4.1.4　LiFePO4 的掺杂改性　/ 120
　4.2　磷酸锰锂　/ 122
　 4.2.1　LiMnPO4 的结构特性　/ 122
　　　4.2.2　LiMnPO4 的改性研究　/ 126
　4.3　LiCoPO4 和LiNiPO4 正极材料　/ 134
　　　4.3.1　LiCoPO4 的结构　/ 134
　　　4.3.2　LiCoPO4 的制备方法　/ 136
　　　4.3.3　LiCoPO4 的掺杂改性　/ 137
　　　4.3.4　LiNiPO4 正极材料　/ 137
　4.4　Li3 V2（PO4） 3 正极材料　/ 138
　　　4.4.1　Li3 V2（PO4）3 的结构特点　/ 138
　　　4.4.2　Li3 V2（PO4）3 的制备方法　/ 141
　　　4.4.3　Li3 V2（PO4）3 的掺杂改性　/ 142
　　　4.4.4　不同形貌的Li3 V2（PO4）3 　/ 144
　4.5　焦磷酸盐正极材料　/ 146
　4.6　氟磷酸盐正极材料　/ 148
　参考文献　/ 150
第5章　硅酸盐正极材料 /154
　5.1　硅酸铁锂　/ 154
　　　5.1.1　硅酸铁锂的结构　/ 154
　　　5.1.2　硅酸铁锂的合成　/ 159
　　　5.1.3　硅酸铁锂的改性　/ 162
　5.2　硅酸锰锂　/ 167
　　　5.2.1　硅酸锰锂的结构　/ 167
　　　5.2.2　纳米硅酸锰锂材料的碳包覆　/ 170
　　　5.2.3　硅酸锰锂材料的掺杂　/ 172
　5.3　硅酸钴锂　/ 176
　参考文献　/ 176
第6章　LiFeSO4F 正极材料//180
　6.1　LiFeSO4F 的结构　/ 180
　6.2　LiFeSO4F 的合成方法　/ 197
　　　6.2.1　离子热法　/ 197
　　　6.2.2　固相法　/ 198
　　　6.2.3　聚合物介质法　/ 199
　　　6.2.4　微波溶剂热法　/ 199
　6.3　LiFeSO4F 的掺杂改性　/ 200
　　　6.3.1　LiFeSO4F 的金属掺杂　/ 200
　 6.3.2　LiFeSO4F 的包覆改性　/ 201
　参考文献　/ 202
第7章　碳基、硅基、锡基材料 /204
　7.1　碳基材料　/ 204
　　　7.1.1　石墨　/ 205
　　　7.1.2　非石墨类　/ 208
　　　7.1.3　碳纳米材料　/ 209
　　　7.1.4　石墨烯材料　/ 210
　7.2　硅基材料　/ 212
　　　7.2.1　硅负极材料的储锂机理　/ 212
　　　7.2.2　硅负极材料纳米化　/ 213
　　　7.2.3　硅-碳复合材料　/ 216
　　　7.2.4　其他硅基复合材料　/ 218
　7.3　锡基材料　/ 219
　　　7.3.1　锡基材料的纳米化　/ 220
　　　7.3.2　锡-碳复合材料　/ 222
　参考文献　/ 223
第8章　Li4Ti5O12 负极材料 /225
　8.1　Li4Ti5O12 的结构及其稳定性　/ 225
　　　8.1.1　Li4Ti5O12 的结构　/ 225
　　　8.1.2　Li4Ti5O12 的稳定性　/ 226
　8.2　Li4Ti5O12 的电化学性能　/ 229
　8.3　Li4 Ti5 O12 的合成　/ 231
　　　8.3.1　Li4Ti5O12 的合成方法　/ 231
　　　8.3.2　Li4Ti5O12 的纳米化及表面形貌控制　/ 234
　8.4　Li4Ti5O12 的掺杂　/ 237
　8.5　Li4Ti5O12 材料的表面改性　/ 240
　　　8.5.1　Li4Ti5O12 复合材料　/ 240
　　　8.5.2　Li4Ti5O12 的表面改性　/ 244
　8.6　Li4Ti5O12 材料的气胀　/ 253
　　　8.6.1　Li4Ti5O12 材料的产气机理　/ 253
　　　8.6.2　抑制Li4Ti5O12 材料气胀的方法　/ 255
　参考文献　/ 255
第9章　钛基负极材料 /259
　9.1　Li-Ti-O 化合物　/ 259
　　　9.1.1　LiTi2O4 　/ 259
　　　9.1.2　Li2Ti3O7 　/ 261
　　　9.1.3　Li2Ti6O13 　/ 261
　9.2　MLi2Ti6O14（M=2Na,Sr,Ba）　/ 262
　　　9.2.1　MLi2Ti6O14（M=2Na,Sr,Ba）的结构　/ 262
　　　9.2.2　MLi2Ti6O14（M=2Na,Sr,Ba）的合成方法　/ 265
　　　9.2.3　MLi2Ti6O14（M=2Na,Sr,Ba）的掺杂改性　/ 267
　　　9.2.4　MLi2Ti6O14（M=2Na,Sr,Ba）的包覆改性　/ 275
　9.3　Li2MTi3O8（M=Zn,Cu,Mn）　/ 276
　　　9.3.1　Li2ZnTi3O8 　/ 276
　　　9.3.2　Li2MnTi3O8 　/ 280
　　　9.3.3　Li2CuTi3O8 　/ 282
　9.4　Li-Cr-Ti-O　/ 283
　　　9.4.1　LiCrTiO4 　/ 283
　　　9.4.2　Li5Cr7Ti6O25 　/ 285
　9.5　TiO2 负极材料　/ 289
　参考文献　/ 289
第10章　其他新型负极材料 /294
　10.1　过渡金属氧化物负极材料　/ 294
　　　10.1.1　四氧化三钴　/ 295
　　　10.1.2　氧化镍　/ 297
　　　10.1.3　二氧化锰　/ 299
　　　10.1.4　双金属氧化物　/ 300
　10.2　铌基负极材料　/ 303
　　　10.2.1　铌基氧化物负极材料　/ 303
　　　10.2.2　钛铌氧化物（Ti-Nb-O）　/ 304
　　　10.2.3　其他铌基氧化物　/ 308
　10.3　磷化物和氮化物负极材料　/ 310
　10.4　硫化物负极材料　/ 311
　10.5　硝酸盐负极材料　/ 314
　参考文献　/ 320
第11章　锂离子电池材料的理论设计及其电化学性能的预测 /323
　11.1　锂离子电池材料的热力学稳定性　/ 323
　　　11.1.1　电池材料相对于元素相的热力学稳定性　/ 324
　　　11.1.2　电池材料相对于氧化物的热力学稳定性　/ 326
　11.2　电极材料的力学稳定性及失稳机制　/ 328
　　　11.2.1　LixMPO4（M=Fe、Mn；x=0、1）材料的力学性质　/ 328
　　　11.2.2　LixMPO4（M=Fe、Mn；x= 0、1）材料的电子结构及力学失稳机制　/ 332
　11.3　Li2-xMO3 电极材料的晶格释氧问题及其氧化还原机理　/ 337
　　　11.3.1　Li2-xMO3 电极材料的晶格释氧问题　/ 337
　　　11.3.2　Li2-xMO3 电极材料的氧化还原机理　/ 341
　11.4　锂离子电池材料的电化学性能的理论预测　/ 347
　　　11.4.1　电极材料的理论电压及储锂机制　/ 347
　　　11.4.2　电极材料的表面形貌的预测及表面效应　/ 350
　　　11.4.3　锂离子扩散动力学及倍率性能　/ 357
　参考文献　/ 360