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鋰離子電池全生命周期技術

  • 作者：編者:徐艷輝//耿海龍//李華清|責編:林媛//竇臻
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122479655
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：307
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書介紹鋰離子電池全生命周期涉及的技術原理、工藝、應用。首先介紹資源，涉及金屬資源和非金屬資源，包括每種資源的自然分佈、提純或者冶煉原理與工藝；其次介紹電化學熱力學和動力學，鋰離子電池中各個組件組分，單體電池以及電池組/電池堆；然後介紹鋰離子電池（組）在電動汽車、軍事、醫療、儲能等領域的應用情況，以及微電池發展現狀；最後介紹鋰離子電池回收工藝研究現狀、生命周期評價研究內容等。
    本書可供新能源材料與器件、電化學反應工程、電動車、冶金工程等領域工程技術人員及相關專業本科生、研究生參考閱讀。
作者介紹
編者:徐艷輝//耿海龍//李華清|責編:林媛//竇臻
目錄
第1章  緒論
  1.1  鋰離子電池在能量流動系統中的地位
  1.2  鋰離子電池歷史
  1.3  鋰離子電池研究現狀簡述
  1.4  鋰離子電池性能簡述
  1.5  本書框架
  參考文獻
第2章  資源
  2.1  金屬資源
    2.1.1  Li
    2.1.2  Co
    2.1.3  Ni
    2.1.4  Cu
    2.1.5  Mn
    2.1.6  Al
    2.1.7  Fe
    2.1.8  Ti
  2.2  非金屬材料
    2.2.1  磷酸鹽
    2.2.2  石墨
    2.2.3  LiPF6 合成
    2.2.4  炭黑的製備
  參考文獻
第3章  合成方法簡介
  3.1  合成反應簡介
    3.1.1  高溫固相合成反應
    3.1.2  溶膠凝膠技術
  3.2  正極活性物質的合成
    3.2.1  鈷酸鋰與磷酸鈷鋰
    3.2.2  鎳酸鋰、磷酸鎳鋰和三元正極材料
    3.2.3  錳酸鋰、磷酸錳鋰
    3.2.4  磷酸鐵鋰、硫酸鐵、鈦酸鋰
  3.3  石墨負極材料提純處理
  參考文獻
第4章  相關熱力學與動力學分析
  4.1  Nernst 方程與脫嵌鋰反應本質
  4.2  非平衡電位分佈問題
  4.3  母相中元素鋰價態
  4.4  表面電荷轉移位置
  4.5  嵌入反應機理
  4.6  新型材料開發途徑與限制因素分析
    4.6.1  高比能量條件分析
    4.6.2  高比功率條件分析
    4.6.3  高循環壽命條件分析
    4.6.4  化學元素周期表的啟示
  4.7  三相界面
  4.8  氧氣析出分析
  4.9  空間電荷層
  4.10  JT 變形的晶體場理論
  4.11  電場對鋰離子擴散係數測量的影響

  4.12  界面鋰離子傳輸機理的爭論
  參考文獻
第5章  電池與電極參數
  5.1  電壓
    5.1.1  電壓含義
    5.1.2  電子的影響
    5.1.3  電壓滯后現象
    5.1.4  非晶化對電壓曲線的影響
    5.1.5  吉布斯自由能與電壓的溫度係數
  5.2  容量
    5.2.1  有效容量
    5.2.2  假容量
  5.3  能量密度與比能量
  5.4  功率
  5.5  庫侖效率
  5.6  電池壽命
  5.7  充放電速率
  5.8  放電深度
  5.9  循環壽命
  5.10  直流電阻
  5.11  充放電曲線形狀
    5.11.1  熱力學本質
    5.11.2  非對稱充放電曲線
  5.12  充放電模式
  5.13  記憶效應
  5.14  自放電
  參考文獻
第6章  活性電極材料
  6.1  負極材料
    6.1.1  碳負極
    6.1.2  金屬及相應氧化物
    6.1.3  硅及硅的氧化物
    6.1.4  氮化物負極
  6.2  正極材料
    6.2.1  橄欖石LiMPO4
    6.2.2  尖晶石系列
    6.2.3  Li-V-O-P 系列
    6.2.4  氧化物（正極）
    6.2.5  硫酸鹽系列
    6.2.6  Li2MeO3系列
    6.2.7  LiMeO2系列
    6.2.8  硫化物
    6.2.9  聚磷酸鹽
    6.2.10  焦磷酸鹽系列
    6.2.11  氟化物
    6.2.12  其他
  6.3  多電子傳輸反應物的設計
  6.4  材料納米化
  參考文獻
第7章  鋰離子導體

  7.1  液態電解液
    7.1.1  電化學窗口估算
    7.1.2  溶劑
    7.1.3  鋰鹽
    7.1.4  電解液添加劑
  7.2  固體聚合物電解質
  7.3  無機晶態鋰離子導體
  7.4  離子液體
  7.5  水系電解液
  7.6  總結
  參考文獻
第8章  黏結劑 集流體 導電劑
  8.1  黏結劑
  8.2  集流體
    8.2.1  銅箔
    8.2.2  鋁箔
    8.2.3  其他集流體材料
  8.3  導電劑
  參考文獻
第9章  隔膜
  9.1  隔膜加工工藝簡述
  9.2  經典隔膜簡介
  9.3  評價隔膜的參數
  9.4  隔膜改性與新型隔膜
  參考文獻
第10章  全電池技術
  10.1  設計
    10.1.1  一般性考慮
    10.1.2  循環壽命
    10.1.3  運行參數與正極容量
    10.1.4  電流密度分佈
    10.1.5  電池幾何形狀
    10.1.6  單電池等效電路
    10.1.7  可靠性分析
  10.2  扣式電池
  10.3  圓柱電池極片製造
    10.3.1  極片製造基本流程
    10.3.2  混料
    10.3.3  極片厚度控制
    10.3.4  極片切割
    10.3.5  極片性能影響因素
  10.4  方形堆疊式電池極片製造
  10.5  全電池組裝
    10.5.1  圓柱電池組裝
    10.5.2  軟包與方形電池組裝
    10.5.3  產氣的處理
  10.6  低溫鋰離子電池
  10.7  全電池成本分析
  參考文獻
第11章  電池安全性

  11.1  安全事故
  11.2  原因分析
    11.2.1  爆炸
    11.2.2  電池溫度
    11.2.3  熱失控
    11.2.4  錯誤使用與隨機失效， 鋰脆
  11.3  安全措施
    11.3.1  隔膜閉孔功能
    11.3.2  降低電解液可燃性
    11.3.3  添加劑與包覆等措施
    11.3.4  PTC 元器件
    11.3.5  安全閥
    11.3.6  熔絲、電熱調節器與電子安全電路等
  11.4  工作安全區域
  11.5  電池檢測
    11.5.1  海水浸泡、鹽霧試驗
    11.5.2  擠壓測試
    11.5.3  電解液可燃性測試
    11.5.4  短路測試
    11.5.5  穿刺實驗
    11.5.6  過充電測試
    11.5.7  過放電測試
    11.5.8  滲漏檢測
    11.5.9  溫度循環測試
    11.5.10  跌落測試
    11.5.11  衝擊、撞擊測試
    11.5.12  振動
    11.5.13  熱衝擊
    11.5.14  電池組電性能安全測試簡述
    11.5.15  自放電
    11.5.16  鋁殼
    11.5.17  一般性規定
  參考文獻
第12章  電池（組/堆）管理
  12.1  熱管理
    12.1.1  冷卻
    12.1.2  加熱
  12.2  電動車熱平衡
  12.3  電池單體一致性管理
  12.4  電池管理系統
  參考文獻
第13章  微電池簡述
  13.1  微電池定義
  13.2  微電池應用
    13.2.1  應用領域
    13.2.2  典型實例
  13.3  微電池加工製造
  13.4  微電池性能
  13.5  二維微電池
  13.6  三維微電池

  13.7  醫用微電池
    13.7.1  醫用微電池簡史
    13.7.2  醫用微電池體系簡介
  13.8  薄膜電池
    13.8.1  薄膜電池含義
    13.8.2  薄膜電池性能
  參考文獻
第14章  電池應用
  14.1  移動電子系統
  14.2  航空航天航海
  14.3  儲能系統
  14.4  軍用
  14.5  電動自行車
  14.6  電動汽車
    14.6.1  電動汽車優勢
    14.6.2  電動汽車類型
    14.6.3  電動汽車實例
    14.6.4  驅動模式
    14.6.5  電機
  參考文獻
第15章  電池使用壽命
  15.1  SOC 與SOH
    15.1.1  SOC、SOH研究歷史
    15.1.2  SOC、SOH確定方法
  15.2  電池報廢與電池壽命延長
    15.2.1   性能衰減的一般性原因
    15.2.2  負極性能衰減
    15.2.3  正極性能衰減
    15.2.4  隔膜與極耳失效
    15.2.5  電解液
    15.2.6  集流體性能衰減
    15.2.7  黏結劑失效
    15.2.8  總結
  參考文獻
第16章  廢棄電池回收技術
  16.1  回收必要性
    16.1.1  鋰回收必要性
    16.1.2  有色金屬回收的必要性
  16.2  主要回收工藝
    16.2.1  金屬單質的回收
    16.2.2  化合態金屬成分回收
    16.2.3  有機成分回收
  16.3  預處理
    16.3.1  拆解預處理
    16.3.2  機械預處理
  16.4  化學處理
    16.4.1  化學淋洗
    16.4.2  生物淋洗
    16.4.3  萃取
    16.4.4  沉澱法

    16.4.5  電化學法
  16.5  典型實例
    16.5.1  LithoRec工藝簡述
    16.5.2  Umicore工藝簡述
    16.5.3  回收網路
  16.6  總結
  參考文獻
第17章  電池生命周期評價與碳足跡
  17.1  系統大小
  17.2  系統邊界
  17.3  物理過程與化學過程
  17.4  參數差異
  參考文獻
後記

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