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《现代冶金与材料过程工程丛书》序 前言 第1章锂离子电池发展历程1 1.1锂原电池的发展2 1.2锂二次电池的发展3 1.3锂聚合物电池的发展7 参考文献9 第2章LiCoO2化合物10 2.1引言10 2.1.1LiCoO2的热稳定性11 2.1.2LiCoO2的结构稳定性12 2.2LiCoO2表面包覆Zro112 2.3LiCoO2电池的能量密度18 2.4超薄原子层沉积20 2.5LiCoO2电池安全性能分析24 2.5.1正极材料25 2.5.2负极材料25 2.5.3隔离膜25 2.5.4电解液26 参考文献31 第3章LiMn204化合物33 3.1尖晶石型LiMn204的结构33 3.2尖晶石型LiMn204的性能35 3.3JahnTe11er效应37 3.4尖晶石型LiMn204的改性38 3.4.1掺杂38 3.4.2表面包覆40 3.5尖晶石型LiMn204的制备方法41 3.5.1固相反应法41 3.5.2液相合成法43 3.6单晶LiMn204纳米线的制备和性能45 3.7尖晶石型LiMn204结构中的缺陷及纳米效应49 3.8LiMn204晶格的两种不稳定性53 3.9固相法制备LiMn204的化学反应55 参考文献55 第4章层状LiMno2和Li(NiCoMn)1/3O2材料及其衍生物58 4.1LiMn02的结构58 4.2掺杂元素的作用65 4.3掺Cr的化合物 4.4三元材料LiNi13C01/3Mn1，30275 4.5LiNi1/3CO1/3Mn11/3O2材料第一次充电循环的特征78 4.6三元材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制备方法84 4.6.1共沉淀法84 4.6.2固相反应法及其他方法85 参考文献85 第5章磷酸铁锂LiFeP04及其衍生物87 5.1概述87 5.2LiFeP04的充放电机理88 5.3提高电化学性能的方法89 5.3.1通过在LiFePO4颗粒的表面包覆导电碳剖备LiFeP04/C复合材料来提高材料的导电性89 5.3.2通过掺杂高价金属离子合成缺陷半导体来改善材料的导电性90 5.3.3细化材料的晶粒尺寸，改善材料的电化学性能91 5.4LiFePO4的制备方法93 5.4.1固相合成93 5.4.2碳热还原法93 5.4.3水热反应法和溶胶一凝胶法94 5.5LiFeP04及其衍生物的合成与性能95 5.5.LiFePO4的固相法合成95 5.5.2Li(Mm0.35CO0.2Fe0.45)PO4/C的制备和性能100 5.5.3IiFePO。的溶液法制备104 5.5.4从向a-Li3V2(P04)3的结构转变109 5.6LiMnP04正极材料115 5.6.1纳米LiMnPO4的制备和性能116 5.6.2纳米线的制备和性能122 参考文献126 第6章富锂锰基正极材料128 6.1富锂锰基正极材料的结构和充放电机制129 6.2富锂锰基材料xLi2MnO3·(1-x)Li(NiCoMn)1/3O2的制备和性能134 6.3层状材料Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2的失氧和结构重组机理142 6.4富锂锰基材料的酸处理效果147 6.5其他类型的富锂锰基材料149 参考文献154 第7章尖晶石型Li4Ti5012材料155 7.1概述155 7.2尖晶石型Li4Ti5O12的结构及电化学反应机理155 7.3尖晶石型Li4Ti5O12的制备方法及其特点157 7.4尖晶石型Li4Ti5O12存在的问题及研究进展158 7.5尖晶石型Li4Ti5O12的高温固相法制备159 7.5.1反应温度160 7.5.2反应时间161 7.5.3Li4Ti5O12样品的倍率性能162 7.5.4Li4Ti5O12样品的循环伏安曲线163 7.5.5Li4Ti5O12的氧缺陷164 7.6水热法制备双相Li4Ti5O12-TiO2纲米晶材料168 7.7全电池LiNi0.4Mn1.5Cr0.1O4/Li4Ti5O12的组装与测试172 7.8Li4Ti5O12的其他制备方法175 7.8.1微乳液法175 7.8.2溶液燃烧法178 7.9Li4Ti5O12中掺Na提高性能183 参考文献186 第8章SV尖晶石型正极材料LiNi0.5.Mn1.5O4188 8.1尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的晶体结构188 8.2尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的制备和性能192 8.2.1尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的固相合成法制备192 8.2.2尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的碳酸盐沉淀法制备195 8.2.3尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的溶胶凝胶法制备198 8.3尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的氧缺陷202 8.4尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的高温性能206 8.5尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4的掺杂208 8.5.1尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4中掺杂Fe的作用机理208 8.5.2掺Cr、Ti和Mg的作用213 8.6尖晶石型LiNi0.5.Mn1.5O4材料的电解液问题216 参考文献218 第9章锂离子电池负极材料220 9.I碳负极材料220 9.1.1石墨220 9.1.2硬碳227 9.1.3软碳228 9.1.4碳纳米管229 9.1.5石墨烯230 9.2锂合金负极材料233 9.2.1Li-Sn合金235 9.2.2Zn2SnO4材料241 9.2.3LiSi材料251 9.3磷负极材料255 9.4过渡金属氧化物负极材料258 参考文献260 第10章柔性电极材料和先进纳米电极材料262 10.1柔性电极材料262 10.1.1具有超级功率和超长循环寿命的柔性TiO2基电极262 10.1.2碳纳米管(CNT)柔性电池267 10.2先进的纳米电极材料271 10.2.1介孔空心Li4Ti5O12琼的制备和性能272 10.2.2SnO2纳米箱的制备及性能275 10.2.3维纳米金属氧化物薄片的制备和性能278 10.2.4介孔分层结构Ni0.3Co2.7O4的制备和性能284 参考文献291 第11章钠离子电池材料292 II.I钠离子电池工作原理292 11.2正极材料293 11.2.1普鲁士蓝材料293 11.2.2氧化物材料295 11.2.3聚阴离子化合物材料307 11.3钠离子电池的负极材料307 11.3.1碳基负极材料307 11.3.2氧化物负极材料309 11.3.3金属和合金材料312 11.3.4非金属单质313 参考文献314

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