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聚陰離子型鋰離子電池的製備與第一性原理計算

  • 作者：常龍嬌|責編:邢濤
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122438720
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：159
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以聚陰離子型鋰離子電池的製備為主線，介紹了常見的聚陰離子型鋰離子電池的結構、設計、電極和電解液構成，以及全電池的表徵，著重介紹了相關的第一性原理計算在聚陰離子型鋰離子電池電極設計中的應用。
    本書適合從事鋰離子電池開發的技術人員參考。
作者介紹
常龍嬌|責編:邢濤
    常龍嬌，1985年4月生，工學博士，副教授，碩士生導師。入選國家科技專家庫專家（2021年）、教育部學位中心學位論文評審專家（2022年）等。主要研究領域：能源轉換與存儲材料（鋰／鈉／離子電池正負極材料、碳基材料），冶金行業大宗固體廢物綜合利用。目前已主持國家自然科學基金1項、遼寧省自然科學基金項目1項、遼寧省教育廳項目1項、東北大學電介質與電解質功能材料重點實驗室開放課題1項，作為主要參與人參與973項目1項、國家自然科學基金項目3項、獲河北省科技進步獎1項。
目錄
第1章  聚陰離子型鋰離子電池概述
  1.1  引言
  1.2  鋰離子電池概述
    1.2.1  鋰離子電池的發展趨勢
    1.2.2  鋰離子電池的構成
    1.2.3  鋰離子電池的工作原理
    1.2.4  鋰離子電池正極材料的分類
  1.3  聚陰離子型正極材料
    1.3.1  磷酸鹽化合物
    1.3.2  硅酸鹽化合物
    1.3.3  氟化磷酸鹽化合物
    1.3.4  硼酸鹽化合物
  1.4  第一性原理
    1.4.1  第一性原理概述
    1.4.2  第一性原理在鋰離子電池中的應用
第2章  第一性原理計算
  2.1  第一性原理的理論基礎
    2.1.1  多粒子體系的哈密頓量
    2.1.2  波恩-奧本海默（Born-Oppenheimer）近似
    2.1.3  哈特里-福克（Hartree-Fock）近似
    2.1.4  密度泛函理論
    2.1.5  交換關聯泛函
  2.2  充放電模型
  2.3  計算實際操作
    2.3.1  VASP軟體簡介
    2.3.2  計算細節與方法
第3章  聚陰離子型Li2Fe1-xMnxSiO4正極材料第一性原理計算
  3.1  引言
  3.2  Li2FeSiO4的第一性原理研究
    3.2.1  Li2FeSiO4材料的晶體結構分析
    3.2.2  Li2FeSiO4的電子結構
    3.2.3  Li2FeSiO4的布居
  3.3  過渡金屬Fe位摻雜Li2FeSiO4的第一性原理研究
    3.3.1  Li2Fe1-xMnxSiO4摻雜體系模型的構建
    3.3.2  Li2Fe1-xMnxSiO4摻雜體系的結構穩定性
    3.3.3  Li2Fe1-xMnxSiO4摻雜體系的能帶
    3.3.4  Li2Fe1-xMnxSiO4摻雜體系的態密度
    3.3.5  Li2Fe1-xMnxSiO4摻雜體系的電荷密度
第4章  聚陰離子型鋰離子電池材料的表徵
  4.1  聚陰離子型化合物的表徵
    4.1.1  X射線衍射
    4.1.2  掃描電子顯微鏡
    4.1.3  傅里葉變換紅外光譜
    4.1.4  熱分析
    4.1.5  透射電子顯微鏡
    4.1.6  原子力顯微鏡
    4.1.7  Rietveld晶體結構解析和精修
  4.2  電極材料的表徵
    4.2.1  電極製備及扣式電池組裝
    4.2.2  充放電測試

    4.2.3  循環伏安測試
    4.2.4  電化學阻抗譜測試
第5章  兩段焙燒法製備聚陰離子型Li2MnSiO4/C正極材料
  5.1  引言
  5.2  Li2MnSiO4/C正極材料的兩段焙燒法的合成
    5.2.1  前驅體的製備
    5.2.2  正極極片製備
  5.3  正極材料性能分析
    5.3.1  前驅體的熱重分析
    5.3.2  焙燒溫度對Li2MnSiO4/C材料的影響
    5.3.3  焙燒時間對Li2MnSiO4/C材料的影響
    5.3.4  碳包覆量對Li2MnSiO4/C材料的影響
    5.3.5  最佳條件下製備的Li2MnSiO4/C材料性能
  5.4  小結
第6章  水熱法合成碳複合聚陰離子型LiMnPO4正極材料
  6.1  LiMnPO4正極材料概述及研究現狀
  6.2  沉澱法製備Li3PO4的工藝與材料特性
    6.2.1  沉澱法製備Li3PO4的正交實驗
    6.2.2  H3PO4濃度對Li3PO4形貌及晶粒大小的影響
    6.2.3  酸入鹼速度對Li3PO4形貌及晶粒大小的影響
    6.2.4  LiOH濃度對Li3PO4形貌及晶粒大小的影響
    6.2.5  反應溫度對Li3PO4形貌及晶粒大小的影響
    6.2.6  沉澱法製備空心球形Li3PO4的熱分析和物相化分析
  6.3  水熱法合成碳複合LiMnPO4的工藝、結構與電化學性能
    6.3.1  水熱法製備LiMnPO4/C的正交實驗
    6.3.2  反應時間對LiMnPO4/C的結構及性能的影響
    6.3.3  反應物濃度對LiMnPO4/C的結構與性能的影響
    6.3.4  醇水體積比對LiMnPO4/C的結構與性能的影響
    6.3.5  反應溫度對LiMnPO4/C的結構與性能的影響
    6.3.6  高電壓正極材料LiMnPO4/C的物相及性能研究
  6.4  小結
第7章  離子液體熱合成法合成聚陰離子型LiFePO4正極材料
  7.1  引言
  7.2  尿素/四甲基氯化銨體系中LiFePO4的合成
    7.2.1  尿素/四甲基氯化銨體系中LiFePO4的物化表徵
    7.2.2  尿素/四甲基氯化銨體系中LiFePO4的電化學性能表徵
  7.3  季戊四醇/氯化膽鹼體系中LiFePO4的合成
    7.3.1  季戊四醇/氯化膽鹼體系中LiFePO4的物化表徵
    7.3.2  季戊四醇/氯化膽鹼體系中LiFePO4的電化學性能表徵
  7.4  小結
參考文獻

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