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第1章 一般概念 Kenzo Matsuki and Kazunori Ozawa1

1.1 电池概要1

1.1.1 伽伐尼电池体系——水溶液电解液体系2

1.1.2 锂电池体系——非水溶液电解液体系3

1.2 锂离子电池的早期发展4

1.2.1 陶瓷生产能力4

1.2.2 涂层技术5

1.2.3 电解质盐LiPF65

1.2.4 正极中的石墨导电剂5

1.2.5 硬碳负极5

1.2.6 无纺布热闭合效应的隔膜5

1.2.7 镀镍的铁壳5

1.3 现实目标6

参考文献7

第2章 新型电池中尖晶石型结构的锂嵌入材料 Kingo Ariyoshi,Yoshinari Makimura,and Tsutomu Ohzuku9

2.1 引言9

2.2 尖晶石型结构概述10

2.3 尖晶石型结构的衍生物12

2.3.1 源自“尖晶石”的超晶格结构13

2.3.2 源自“尖晶石”超结构的例子17

2.4 尖晶石型结构锂嵌入材料的电化学性能21

2.4.1 锂锰氧化物（LMO）21

2.4.2 锂钛氧化物（LTO）25

2.4.3 锂镍锰氧化物（LiNiMO）25

2.5 具有尖晶石型结构的锂嵌入材料在12V无铅蓄电池中的应用27

2.5.1 由锂钛氧化物（LTO）和锂锰氧化物（LMO）组成的12V电池28

2.5.2 由锂钛氧化物（LTO）和锂镍锰氧化物（LiNiMO）组成的12V电池31

2.6 结论32

致谢33

参考文献33

第3章 锂离子电池正极材料富锂氧化物Li1+x(NizCo1-2zMnz)1-xO2 Naoaki Kumagai,and Jung-Min Kim36

3.1 引言36

3.2 无钴氧化物Li1+x(Ni1/2Mn1/2)1-xO237

3.3 Li1+x(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xO241

3.4 其他材料Li1+x(NizCo1-2xMnz)1-xO245

3.5 结论47

参考文献47

第4章 无稀有金属元素的铁基正极 Shigeto Okada and Jun-ichi Yamaki50

4.1 引言50

4.2 二维层状岩盐型氧化物正极51

4.3 三维NASICON型硫酸盐正极53

4.4 三维橄榄石型磷酸盐正极54

4.5 三维方解石型硼酸盐正极58

4.6 三维钙钛矿型氟化物正极59

4.7 小结60

参考文献60

第5章 锂离子电池电极材料的热力学研究 Rachid Yazami62

5.1 引言62

5.2 实验65

5.2.1 ETMS65

5.2.2 电化学电池的结构和循环过程67

5.2.3 热力学数据的获取67

5.3 讨论68

5.3.1 碳质负极材料68

5.3.1.1 预焦炭（HTT＜500℃）70

5.3.1.2 焦炭（HTT为900～1700℃）73

5.3.1.3 焦炭（HTT为2200℃和HTT为2600℃）74

5.3.1.4 天然石墨76

5.3.1.5 熵和石墨化程度78

5.3.2 正极材料81

5.3.2.1 LiCoO281

5.3.2.2 LiMn2O484

5.3.2.3 循环对热力学的影响86

5.4 结论87

致谢88

参考文献88

延伸阅读材料95

第6章 锂离子电池正极材料的拉曼研究 Rita Baddour-Hadjean and Jean-Pierre Pereira-Ramos96

6.1 引言96

6.2 拉曼显微光谱术的原理和设备96

6.2.1 原理96

6.2.2 仪器98

6.3 过渡金属氧化物基化合物98

6.3.1 LiCoO299

6.3.2 LiNiO2及其衍生化合物LiNi1-yCoyO2（0＜y＜1）104

6.3.3 锰氧化物基化合物105

6.3.3.1 MnO2型化合物105

6.3.3.2 三元系含锂化合物LixMnOy108

6.3.4 V2O5116

6.3.4.1 V2O5的结构117

6.3.4.2 LixV2O5的结构特征120

6.3.5 TiO2131

6.4 磷酸盐橄榄石型LiMPO4化合物137

6.5 总结142

参考文献143

第7章 从电解质重要性的角度阐述锂离子电池的发展 Masaki Yoshio,Hiroyoshi Nakamura,and Nikolay Dimov152

7.1 引言152

7.2 改善锂离子电池性能的添加剂的总体设计154

7.3 一系列探究新型添加剂的发展过程157

7.4 锂离子电池的正极以及其他添加剂160

7.5 调整方式162

参考文献165

第8章 无机添加剂与电极界面 Shinichi Komaba166

8.1 引言166

8.2 过渡金属离子和正极的溶解167

8.2.1 Mn（Ⅱ）离子168

8.2.2 Co（Ⅱ）离子170

8.2.3 Ni（Ⅱ）离子172

8.3 如何抑制Mn（Ⅱ）离子的恶化173

8.3.1 LiI,LiBr和NH4I173

8.3.2 2-乙烯基吡啶175

8.4 碱金属离子182

8.4.1 Na＋离子182

8.4.2 K＋离子188

8.5 碱金属盐的涂覆190

8.6 小结193

致谢193

参考文献193

第9章 固体聚合物电解质的特性与全固态锂聚合物二次电池的制备 Masataka Wakihara,Masanobu Nakayama,and Yuki Kato197

9.1 锂盐聚合物电解质的分子设计和表征197

9.1.1 引言197

9.1.2 添加增塑剂的固体聚合物电解质200

9.1.3 添加B-PEG和Al-PEG增塑剂的SPE膜的制备201

9.1.4 添加B-PEG增塑剂的SPE膜的评价202

9.1.5 添加B-PEG增塑剂的SPE膜的离子电导率206

9.1.6 锂离子迁移数209

9.1.7 电化学稳定性211

9.1.8 小结212

9.2 全固态锂聚合物电池的制备213

9.2.1 引言213

9.2.2 SPE离子电导率的要求213

9.2.3 传统液态电解质电池和全固态锂聚合物电池的区别213

9.2.4 添加B-PEG和／或Al-PEG增塑剂的SPE的锂聚合物电池的制备及其电化学性能217

9.2.5 阻燃锂聚合物电池的制备及其电化学评价223

9.2.6 小结229

致谢230

参考文献230

延伸阅读材料235

第10章 锂微电池的金属氧化物薄膜电极 JeanPierre Pereira-Ramos and Rita Baddour-Hadjean236

10.1 引言236

10.2 LiCoO2薄膜237

10.2.1 溅射LiCoO2薄膜238

10.2.2 PLD LiCoO2薄膜243

10.2.3 CVD LiCoO2薄膜247

10.2.4 用化学方法制备LiCoO2薄膜247

10.2.5 小结249

10.3 LiNiO2及其衍生化合物LiNi1-xMO2250

10.3.1 固体电解质250

10.3.2 液体电解质251

10.3.3 Li-Ni-Mn薄膜252

10.3.4 小结253

10.4 LiMn2O4薄膜253

10.4.1 溅射LiMn2O4薄膜253

10.4.2 PLD LiMn2O4薄膜255

10.4.3 ESD LiMn2O4薄膜257

10.4.4 用化学方法制备的LiMn2O4薄膜259

10.4.5 取代LiMn2-xMxO4尖晶石薄膜260

10.4.6 小结261

10.5 V2O5薄膜262

10.5.1 溅射V2O5薄膜263

10.5.2 PLD V2O5薄膜272

10.5.3 CVD V2O5薄膜273

10.5.4 蒸发技术制备的V2O5薄膜273

10.5.5 静电雾化沉积法制备的V2O5薄膜275

10.5.6 溶液技术法制备的V2O5薄膜275

10.5.7 小结276

10.6 MoO3薄膜277

10.6.1 液体电解质277

10.6.2 固体电解质278

10.6.3 小结279

10.7 总结279

参考文献281

第11章 高性能环保汽车中新型锂离子电池的研发进展 Hideaki Horie290

11.1 引言290

11.2 驱动电动车的能源290

11.3 对锂离子电池高功率特性的要求292

11.4 电池的热性能与电池体系的稳定性300

延伸阅读材料302