锂离子电池作为新型能源材料之一正处于蓬勃发展时期。本书主要讲述锂离子电池的原理、研究方法、负极材料（碳基负极材料和非碳基负极材料）、正极材料（氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂、钒的氧化物和其他正极材料）、电解质（液体电解质、固体电解质和凝胶电解质）、锂离子电池材料的新制备方法及锂离子电池的生产和检测、锂离子电池的充放电行为和锂离子电池的主要应用。全书许多内容反映了国际、国内的新研究和生产成果，基本概念清楚、思路清晰、内容全面、易于读者理解。

《锂离子电池：应用与实践（第2版）》对从事锂离子电池研究、开发和生产人员而言具有重要的参考价值和现实指导意义，本书也可以作为高等院校相关专业教师和学生的参考书。

第1章锂离子电池的发展1

11电池的发展过程及我国的电池发展简史1

12高性能电池的参数2

13锂离子电池的诞生过程2

14与电池有关的一些基本概念4

15锂离子电池的原理、发展及其特点6

16我国发展锂离子电池产业的必要性8

17锂离子电池的结构9

18锂离子电池组的结构9

19本书内容说明10

参考文献10

第2章锂离子电池主要材料的选择要求及其研究方法11

21负极材料的选择要求11

22正极材料的选择要求12

23电解质的选择要求12

231液体电解质12

232全固态电解质13

233凝胶型聚合物电解质13

24锂离子电池材料的一些研究方法14

241X射线衍射法14

242光电子能谱法(XPS)15

243红外和拉曼光谱17

244电镜法20

245比表面积的测量21

246交流阻抗谱仪21

247循环伏安法23

248电化学石英晶体微量天平24

249热分析法27

2410核磁共振法29

2411质谱法31

2412激光粒径分布法31

参考文献32

第3章碳基负极材料33

31炭材料科学的发展简史33

32炭材料的一些性能35

321炭材料的结构35

322石墨晶体的拉曼光谱36

323炭材料的种类37

324炭化过程和石墨化过程38

325炭材料的表面结构40

33石墨化炭负极材料42

331锂在石墨中的插入行为42

332初期的石墨化负极材料44

333石墨化中间相炭微珠44

334石墨的电化学行为46

335石墨化碳纤维49

336其他石墨化炭材料50

337石墨化炭材料的一些通性50

34无定形炭材料51

341小分子裂解炭51

342聚合物裂解炭(polymeric carbon)51

343低温处理其他炭前驱体53

344无定形炭材料的一些通性54

345锂在无定形炭材料中的储存机理55

35炭材料的改性57

351引入非金属元素57

352引入金属元素58

353表面处理59

354采用机械化学法63

355其他方法63

36其他炭负极材料63

361富勒烯63

362碳纳米管65

37碳基复合负极材料67

371碳与Co、Sn的复合物67

372碳与硅的复合物68

38炭负极材料与电解质之间的界面69

39国内部分工业产品介绍71

参考文献71

第4章非碳基负极材料74

41氮化物74

42硅及硅化物75

43锡基氧化物和锡化物77

431氧化物的研究77

432复合氧化物78

433锡盐80

434其他锡化物81

44新型合金81

441锡基合金82

442硅基合金84

443锑基合金85

444其他合金87

45钛的氧化物89

451Li4Ti5O12负极材料89

452二氧化钛负极材料93

46纳米氧化物负极材料96

47其他负极材料97

48部分负极材料产品99

参考文献100

第5章氧化钴锂正极材料103

51氧化钴锂的物理性能103

52氧化钴锂的制备方法104

53氧化钴锂的热稳定性105 [1]

54固相法制备氧化钴锂的电化学性能105

55喷雾干燥法制备氧化钴锂的电化学性能106

56溶胶凝胶法制备氧化钴锂的电化学性能106

57氧化钴锂的改性106

571氧化钴锂的掺杂107

572氧化钴锂的包覆108

58其他方法制备的LiCoO2109

59氧化钴锂的回收制备111

510尖晶石型氧化钴锂111

511部分氧化钴锂工业产品的性能112

参考文献112

第6章氧化镍锂正极材料114

61氧化镍锂的物理化学性能114

62氧化镍锂的固相反应制备115

63固相法制备的氧化镍锂的电化学性能116

64氧化镍锂的改性117

641溶胶凝胶法制备的氧化镍锂117

642单一元素的掺杂118

643多种元素的掺杂123

644氧化镍锂的包覆125

65其他方法制备的LiNiO2126

66部分氧化镍锂工业产品的性能127

参考文献128

第7章氧化锰锂正极材料129

71隧道结构的氧化物129

72层状结构的氧化锰锂131

721正交LiMnO2131

722层状Li2MnO3133

723其他层状氧化锰锂化合物135

73Ni、Co、Mn组成的三元正极材料136

731LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结构136

732LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学反应特征136

733合成方法对电化学性能的影响137

734LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的掺杂改性138

735LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的同系物138

74尖晶石结构氧化锰锂139

741尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性能139

742尖晶石LiMn2O4的常规制备141

743尖晶石LiMn2O4的容量衰减原因141

744尖晶石LiMn2O4的改性142

745尖晶石LiMn2O4的机械化学法制备150

746尖晶石LiMn2O4的其他制备方法150

75尖晶石Li4Mn5O12152

76其他氧化锰锂正极材料152

77部分氧化锰锂工业产品的性能153

771LiMn2O4工业产品153

772三元正极材料工业产品153

参考文献154

第8章磷酸亚铁锂正极材料156

81LiFePO4的结构157

82LiFePO4的电化学性能158

83LiFePO4的制备158

831固相法158

832碳热还原法159

833溶胶凝胶法159

834模板法159

835其他制备方法160

84LiFePO4的改性160

841LiFePO4的碳包覆160

842LiFePO4的掺杂161

843LiFePO4的纳米化165

844LiFePO4的其他表面改性168

85部分工业化产品的性能168

参考文献170

第9章钒的氧化物及其他正极材料172

91钒的氧化物172

911αV2O5及其锂化衍生物172

912五氧化二钒的锂化产物及其电化学性能178

913Li1+xV3O8178

914其他钒的氧化物182

925V正极材料184

921尖晶石结构LiMn2－xMxO4(M=Cr、Co、Ni和Cu)184

922反尖晶石V[LiM]O4（M=Ni和Co）186

93多原子阴离子正极材料187

931层状结构的VOPO4187

932NASICON结构188

933硅酸盐正极材料188

934钛酸盐正极材料191

935硫酸盐正极材料192

936硼酸盐正极材料193

937其他多原子阴离子正极材料194

94其他正极材料195

941铁的化合物195

942钼的氧化物197

参考文献198

第10章非水液体电解质200

101一些有机溶剂的物理性能和影响电导率的因素200

102部分有机溶剂的制备和纯化203

103电解质锂盐204

1031六氟磷酸锂(LiPF6) 205

1032双草酸硼酸锂(LiBOB)206

1033草酸二氟硼酸锂(LiDFBO)207

1034其他有机电解质锂盐208

104电解液的离子导电性能212

105影响电池性能的几个因素214

1051电化学窗口214

1052与电极的反应215

106部分电解液体系对电极材料性能的影响216

1061丙烯碳酸酯电解液体系217

1062乙烯碳酸酯电解液体系219

1063其他溶剂221

107有机电解液体系的其他研究221

1071防止过充电222

1072阻燃性电解液222

1073改善SEI膜224

1074减少酸含量225

1075增加电导率225

1076改善低温性能226

108离子液体226

1081离子液体的种类227

1082离子液体的制备228

1083离子液体的性质229

1084离子液体的电化学行为235

109部分电解液工业产品的性能238

参考文献239

第11章固体电解质2411

11无机固体电解质241

112无机电解质的导电理论242

113晶体电解质243

114玻璃态电解质244

1141氧化物玻璃态电解质244

1142硫化物玻璃态电解质247

1143玻璃体电解质的压实251

115聚合物电解质的发展及分类252

116聚合物电解质的相结构253

117聚合物电解质的离子导电模型254

118聚环氧乙烯255

1181与其他聚合物共混258

1182形成共聚物259

1183生成交联聚合物262

1184形成枝状聚合物263

1185改变掺杂盐264

1186加入无机填料265

1187增加主链的柔性268

119聚丙烯腈(PAN)系聚合物电解质270

1110聚甲基丙烯酸酯(PMMA)270

1111单离子聚合物电解质271

1112其他聚合物电解质273

11121聚合物电解质之间的复合273

11122有机无机复合电解质274

1113聚合物电解质其他方面的研究275

11131聚合物电解质与电极界面的研究275

11132新型聚合物体系的理论研究和探索276

参考文献276

第12章凝胶聚合物电解质279

121凝胶聚合物电解质的研究及其分类279

122PEO基凝胶电解质280

1221非交联PEO凝胶电解质280

1222交联PEO凝胶电解质282

1223加入填料的凝胶聚合物电解质284

123PAN基凝胶电解质285

1231PAN基凝胶电解质的作用机理和影响因素285

1232聚丙烯腈共聚物的凝胶聚合物电解质287

1233PAN交联凝胶电解质288

124PMMA基凝胶电解质289

1241PMMA基凝胶电解质的电化学性能289

1242PMMA基凝胶电解质的改性290

125含氟凝胶聚合物电解质294

1251含氟聚合物的物理性能294

1252含氟体系凝胶聚合物的制备及其电化学性能298

1253含氟聚合物凝胶电解质的改性299

126其他类型的凝胶聚合物电解质301

127聚烯烃材料的改性302

1271表面涂覆聚合物302

1272表面接枝303

1273注入凝胶电解质303

参考文献304

第13章锂离子电池的生产和检测305

131锂离子电池的构成305

1311安全阀305

1312正温度系数端子306

1313隔膜306

132锂离子电池的生产流程307

1321液体电解质锂离子电池的生产308

1322聚合物锂离子电池的生产312

1323微型锂离子电池的生产313

1324大型锂离子电池的生产317

133锂离子电池的化成和分容、出厂检验和实验室锂离子电池的检测318

1331锂离子电池的化成和分容319

1332锂离子电池的出厂检验320

1333锂离子电池性能的检测320

参考文献322

第14章锂离子电池的充放电行为323

141锂离子电池的充放电方式324

142液体电解质锂离子电池的充放电行为325

143聚合物锂离子电池的充放电行为328

144全固态锂离子电池的充放电行为330

145大容量锂离子电池的充放电行为330

146微型锂离子电池332

147锂离子电池的使用333

参考文献333

第15章锂离子电池的应用335

151锂离子电池在电子产品方面的应用335

152锂离子电池在交通工具方面的应用336

1521现代汽车336

1522电动车337

153锂离子电池在航空航天领域的应用343

154锂离子电池在军事方面的应用344

155微型机电系统和其他微型器件345

156锂离子电池在储能方面的应用346

1561太阳能和风能的储存346

1562智能电网的建设347

1563峰谷电的调节348

157锂离子电池在其他方面的应用349

参考文献350

第16章与锂离子电池有关的主要资源情况及其分布351

161石墨资源351

1611石墨的一些物理化学性能及其工业用途351

1612石墨资源的种类351

1613石墨矿床的类型352

1614石墨矿床的主要工业指标352

1615石墨矿石的物质组成和主要特征352

1616石墨矿资源的分布353

1617石墨产品的质量标准354

1618石墨资源的提纯355

1619石墨矿的综合利用工艺355

16110其他石墨产品356

162锂资源356

1621锂的发现及用途356

1622锂矿资源的种类及其分布357

1623锂资源的提纯358

163钴资源359

1631钴的发现和用途359

1632钴资源的种类和分布360

1633钴资源的提纯361

164镍资源363

1641镍的发现和用途363

1642镍资源的种类和分布364

1643镍资源的提纯365

165锰资源366

1651锰的发现及其用途366

1652锰矿资源的种类及分布367

1653锰资源的提纯369

166铁矿资源的种类及分布370

1661铁矿资源的发现及用途370

1662铁矿资源的种类370

1663铁矿资源的分布371

1664铁资源的提纯372

参考文献372

第17章其他类型锂二次电池373

171锂//硫电池373

1711硫正极的改性374

1712锂负极的改性378

172水锂电380

1721水锂电正极材料381

1722水锂电负极材料383

1723水锂电的性能384

1724水锂电发展展望385

173锂//聚合物自由基电池385

174有机电解液型锂//空气电池388

175混合型锂//空气电池391

1751混合型锂//空气电池电解质391

1752混合型锂//空气电池正极材料393

参考文献395