目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電池發(fā)展歷史 1
1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介 4
1.2.1 鋰離子電池工作原理 4
1.2.2 鋰離子電池分類 5
1.2.3 鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域 6
1.3 鋰離子電池特點(diǎn) 7
1.3.1 鋰離子電池材料的容量和電動(dòng)勢(shì) 7
1.3.2 鋰離子電池的性能特點(diǎn) 9
1.4 鋰離子電池中的主要材料 9
1.4.1 鋰離子電池正極材料 10
1.4.2 鋰離子電池負(fù)極材料 11
1.4.3 鋰離子電池其他材料 16
1.5 本書(shū)的寫(xiě)作背景 21
1.6 本書(shū)的主要內(nèi)容 23
參考文獻(xiàn) 24
第2章 磷酸鐵鋰材料研究與發(fā)展歷程 25
2.1 磷酸鐵鋰材料發(fā)展歷程 25
2.1.1 磷酸鐵鋰材料簡(jiǎn)介 25
2.1.2 磷酸鐵鋰材料和電池的應(yīng)用 26
2.1.3 磷酸鐵鋰上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 29
2.1.4 磷酸鐵鋰材料的改進(jìn) 30
2.1.5 A123公司發(fā)展歷程 31
2.2 磷酸鐵鋰的專利情況 34
2.2.1 美國(guó)和加拿大專利情況 34
2.2.2 歐洲專利情況 37
2.2.3 國(guó)內(nèi)專利情況 38
2.3 磷酸鐵鋰村料的結(jié)構(gòu)和性能研究 41
2.3.1 磷酸鐵鋰材料的晶體結(jié)構(gòu) 41
2.3.2 磷酸鐵鋰材料的碳包覆和摻雜效應(yīng) 45
2.4 磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)反應(yīng)模型 46
參考文獻(xiàn) 48
第3章 磷酸鐵鋰材料制造所用生產(chǎn)設(shè)備 50
3.1 生產(chǎn)設(shè)備要求 50
3.2 混料設(shè)備 51
3.3 干燥設(shè)備 55
3.4 燒結(jié)設(shè)備 58
3.5 粉碎設(shè)備 61
3.6 篩分設(shè)備 66
3.7 制氮機(jī) 68
3.8 包裝設(shè)備 69
參考文獻(xiàn) 70
第4章 草酸亞鐵法制備磷酸鐵鋰材料 72
4.1 合成原理 72
4.2 主要合成原料 73
4.3 合成工藝 79
4.3.1 合成工藝特點(diǎn) 79
4.3.2 合成過(guò)程分析 80
4.4 合成材料的性能 85
4.4.1 扣式電池性能 85
4.4.2 材料的理化性能 86
4.4.3 電池性能 87
參考文獻(xiàn) 91
第5章 碳熱還原法制備磷酸鐵鋰材料 93
5.1 合成原理 93
5.2 主要合成原料 95
5.3 合成丁藝 99
5.3.1 合成工藝特點(diǎn) 99
5.3.2 合成過(guò)程分析 100
5.4 合成材料的性能 106
5.4.1 扣式電池性鈍 106
5.4.2 材料的理化性能 108
5.4.3 電池性能 109
參考文獻(xiàn) 115
第6章 水熱法制備磷酸鐵鋰材料 116
6.1 合成原理 117
6.2 主要合成原料 118
6.3 合成工藝 121
6.3.1 合成工藝特點(diǎn)與研究近況 121
6.3.2 合成過(guò)程分析 124
6.4 合成材料的性能 127
6.4.1 扣式電池性能 127
6.4.2 材料的理化性能 130
6.4.3 電池性能 131
參考文獻(xiàn) 134
第7章 磷酸鐵鋰材料的常規(guī)檢驗(yàn)分析方法 136
7.1 磷酸鐵鋰材料化學(xué)成分分析檢驗(yàn)方法 136
7.1.1 磷酸鐵鋰材料鋰元素分析方法 136
7.1.2 磷酸鐵鋰材料鐵元素檢驗(yàn)方法 137
7.1.3 磷酸鐵鋰材料碳含量檢驗(yàn)方法 138
7.1.4 磷酸鐵鋰材料磷元素分析方法 138
7.1.5 磷酸鐵鋰材料pH測(cè)試方法 139
7.1.6 磷酸鐵鋰材料水分測(cè)試方法 139
7.1.7 磷酸鐵鋰材料雜質(zhì)元素檢驗(yàn)方法 140
7.2 磷酸鐵鋰材料物理性能測(cè)試方法 142
7.2.1 磷酸鐵鋰材料振實(shí)密度檢測(cè)方法 142
7.2.2 磷酸鐵鋰材料粒度分析與檢驗(yàn)方法 143
7.2.3 磷酸鐵鋰材料比表面積檢測(cè)原理與方法 145
7.2.4 磷酸鐵鋰材料電導(dǎo)率檢驗(yàn)方法 146
7.3 磷酸鐵鋰材料電化學(xué)性能測(cè)試方法 148
7.3.1 實(shí)驗(yàn)室磷酸鐵鋰扣式電池制造方法 148
7.3.2 磷酸鐵鋰材料放電容量和首次充放電效率測(cè)試 149
7.3.3 磷酸鐵鋰材料循環(huán)性能 151
7.3.4 磷酸鐵鋰材料電化學(xué)性能判斷指標(biāo) 152
7.4 磷酸鐵鋰材料實(shí)際應(yīng)用評(píng)價(jià) 154
7.4.1 磷酸鐵鋰材料制漿性能 154
7.4.2 磷酸鐵鋰材料漿料穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法 155
7.4.3 磷酸鐵鋰材料涂布加工性能 155
7.4.4 磷酸鐵鋰材料壓實(shí)加工性能 156
7.4.5 磷酸鐵鋰材料實(shí)際容量發(fā)揮 157
7.4.6 磷酸鐵鋰材料倍率性能 157
7.4.7 磷酸鐵鋰材料白放電性能 158
7.4.8 磷酸鐵鋰材料低溫放電性能 159
7.4.9 磷酸鐵鋰材料高溫儲(chǔ)存性能 160
7.4.1 0 磷酸鐵鋰材料在電池內(nèi)穩(wěn)定性能 161
參考文獻(xiàn) 163
第8章 磷酸鐵鋰材料其他特征性能分析 164
8.1 磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)性能分析 164
8.1.1 磷酸鐵鋰材料的循環(huán)伏安法測(cè)量 164
8.1.2 磷酸鐵鋰材料的交流阻抗譜測(cè)量 167
8.2 磷酸鐵鋰材料的電子顯微鏡微觀形貌分析 172
8.2.1 磷酸鐵鋰材料的掃描電子顯微鏡微觀形貌分析 172
8.2.2 磷酸鐵鋰材料的透射電子顯微鏡微觀形貌分析 174
8.3 磷酸鐵鋰材料的表面能 176
8.3.1 表面能測(cè)試原理 176
8.3.2 表面能測(cè)試數(shù)據(jù)分析 177
8.4 磷酸鐵鋰材料的鐵溶解性測(cè)量 179
8.4.1 磷酸鐵鋰材料在常溫水中的溶解性 179
8.4.2 磷酸鐵鋰材料在高溫水中的溶解性 180
8.4.3 磷酸鐵鋰材料在高溫電解液中的溶解性 181
8.5 磷酸鐵鋰材料的譜學(xué)特征 182
8.5.1 磷酸鐵鋰材料的紅外光譜測(cè)量 182
8.5.2 磷酸鐵鋰材料的拉曼光譜分析 184
8.5.3 伏安極譜法測(cè)量不同價(jià)態(tài)鐵含量 187
參考文獻(xiàn) 188
第9章 磷酸鐵鋰材料制造電池技術(shù) 189
9.1 磷酸鐵鋰電池體系設(shè)計(jì)規(guī)范 189
9.1.1 鋼（鋁）殼卷繞式鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范 191
9.1.2 方形軟包卷繞式鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范 193
9.1.3 卷繞式聚合物鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范 196
9.1.4 疊片式聚合物鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范 200
9.2 磷酸鐵鋰材料漿料制備技術(shù) 204
9.2.1 物料烘烤 204
9.2.2 打膠 205
9.2.3 加入導(dǎo)電劑和磷酸鐵鋰 206
9.2.4 黏度調(diào)節(jié) 206
9.2.5 漿料消泡 207
9.2.6 漿料過(guò)濾 207
9.3 磷酸鐵鋰漿料的涂布 207
9.4 磷酸鐵鋰極片的輥壓 209
9.5 化成與分容 211
9.6 后續(xù)舉例 212
9.6.1 方形疊片式電池制造工藝 212
9.6.2 圓柱卷繞式18650電池制造工藝 213
參考文獻(xiàn) 217
第10章 磷酸鐵鋰電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域 218
10.1 磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)交通工具方面的應(yīng)用 219
10.1.1 我國(guó)對(duì)新能源汽車的政策 219
10.1.2 我國(guó)主要汽車廠家的發(fā)展規(guī)劃 221
10.1.3 電動(dòng)車輛用動(dòng)力電源 224
10.1.4 啟動(dòng)電源 232
10.1.5 電動(dòng)自行車 234
10.2 磷酸鐵鋰電池在儲(chǔ)能電源領(lǐng)域的應(yīng)用 235
10.2.1 磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站經(jīng)濟(jì)性分析 236
10.2.2 風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能 239
10.2.3 移動(dòng)基站系統(tǒng) 243
10.3 磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)工具方面的應(yīng)用 246
10.4 磷酸鐵鋰電池在其他方面的應(yīng)用 247
參考文獻(xiàn) 249
第11章 鋰離子電池其他正極材料展望 252
11.1 磷酸釩鋰正極材料 252
11.1.1 磷酸釩鋰材料的結(jié)構(gòu) 252
11.1.2 磷酸釩鋰材料的電化學(xué)性能 253
11.1.3 磷酸釩鋰材料的制備方法 254
11.1.4 磷酸釩鋰材料的改性研究 257
11.1.5 我國(guó)發(fā)展磷酸釩鋰正極材料的意義 259
11.2 磷酸錳鋰正極材料 260
11.2.1 磷酸錳鋰材料的結(jié)構(gòu) 261
11.2.2 磷酸錳鋰材料的性能研究 262
11.2.3 磷酸錳鋰材料的制備方法 263
11.2.4 磷酸錳鋰材料的改性研究 268
11.3 硅酸鐵鋰正極材料 270
11.3.1 硅酸鐵鋰材料的結(jié)構(gòu)和基本性能 270
11.3.2 硅酸鐵鋰材料的合成 272
11.3.3 硅酸鐵鋰材料的改性研究 273
11.4 硼酸鐵鋰正極材料 276
11.5 富鋰層狀正極材料 278
11.5.1 富鋰層狀材料的基本性能 278
11.5.2 富鋰層狀材料的合成方法 281
11.5.3 富鋰層狀材料的改性研究 281
11.5.4 富鋰層狀材料的發(fā)展前景 284
11.6 正極材料后續(xù)展望 284
參考文獻(xiàn) 285