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第1章 绪论1

1.1　锂离子电池概述1

1.1.1　锂离子电池的诞生与发展1

1.1.2　锂离子电池的工作原理3

1.1.3　锂离子电池的优势4

1.2　锂离子电池的关键材料6

1.2.1　正极材料6

1.2.2　锂离子电池负极材料8

1.2.3　隔膜材料11

1.2.4　电解质材料12

1.3　锂离子电池电解质概述12

1.3.1　锂离子电池电解质的基本要求13

1.3.2　锂离子电池电解质的分类13

1.3.3　电解质对电池性能的影响15

1.4　本书的主要内容18

参考文献18

2.1　概述21

2.2　有机溶剂21

第2章　有机液体电解质的理化性质21

2.2.1　碳酸酯及其性质22

2.2.2　羧酸酯类有机溶剂28

2.2.3　醚类有机溶剂29

2.2.4　含硫有机溶剂30

2.2.5　锂离子电池电解液有机溶剂的发展趋势31

2.3　锂盐31

2.3.1　无机锂盐32

2.3.2　有机锂盐34

2.4　电解液中的杂质及其纯化43

2.5　液体电解质应用过程中存在的问题44

2.6　有机液体电解质的性质44

2.6.1　电化学稳定性44

2.6.2　传输性质48

2.6.3　电解液的热稳定性56

2.6.4　光谱性质60

参考文献65

第3章　有机液体电解质与电极材料的相容性69

3.1 电解液与炭负极材料间的相容性69

3.1.1　炭负极／电解液相容性的基本内涵69

3.1.2　炭负极界面SEI膜机制71

3.1.3　SEI膜性质与炭负极／电解液的相容性78

3.1.4　炭负极的性质对电极／电解液相容性的影响79

3.1.5 电解液性质对电极／电解液相容性的影响89

3.2　电解液与正极材料间的相容性93

3.2.1　正极材料的表面膜机制93

3.2.2　影响正极材料／电解液相容性的因素97

3.2.3　改善正极材料与电解液相容性的方法103

参考文献112

3.3　结论112

第4章　有机液体电解质的添加剂116

4.1　成膜添加剂116

4.1.1　炭负极表面成膜添加剂116

4.1.2　炭负极成膜添加剂的分类介绍117

4.2　导电添加剂132

4.2.1　阳离子配体133

4.2.2　阴离子配体133

4.2.3　中性配体134

4.3　阻燃添加剂134

4.3.1　阻燃机理135

4.3.2　阻燃添加剂的分类介绍136

4.4　限压添加剂139

4.4.1　氧化－还原电对添加剂139

4.4.2　电聚合添加剂143

4.4.3　气体发生添加剂143

4.4.4　代表性限压添加剂的比较144

4.5　多功能添加剂144

参考文献145

5.1.1　聚合物电解质的特点和研究目的148

5.1　聚合物电解质的概述148

第5章　聚合物电解质基础148

5.1.2　聚合物电解质的发展历程和分类149

5.2 固体聚合物电解质的组成与结构151

5.2.1　形成聚合物电解质的基本条件151

5.2.2　PEO-盐聚合物电解质的结构156

5.2.3　PEO-盐聚合物电解质的相图161

5.2.4　改性的PEO-盐聚合物电解质163

5.3 固态聚合物电解质的传输性质168

5.3.1　离子在PEO中的传输机理168

5.3.2　准热力学模型170

5.3.3　逾渗模型172

5.3.4　离子迁移数及测定方法173

5.4　复合聚合物电解质180

5.4.1　无机粒子－固态聚合物电解质复合物180

5.4.2　其它类型的复合聚合物电解质184

5.5　凝胶聚合物电解质186

5.5.1　凝胶聚合物电解质的概念186

5.5.2　增塑剂与聚合物187

5.5.3　凝胶聚合物电解质的分类介绍188

5.6　其它聚合物电解质体系195

5.6.1　单离子导体195

5.6.2　盐溶聚合物电解质199

5.6.3　有序聚合物电解质201

参考文献206

第6章 聚合物电解质在锂离子电池中的应用211

6.1　锂离子电池聚合物电解质的制备技术212

6.1.1　物理方法212

6.1.2　化学方法215

6.2.1　测试电池216

6.2　聚合物电解质电化学性能的评价方法216

6.2.2　聚合物电解质电导率的测试与评价217

6.2.3　聚合物电解质锂的离子迁移数220

6.2.4　聚合物电解质电化学稳定性221

6.2.5 聚合物电解质与电极材料的界面相容性与稳定性研究221

6.3　聚合物锂离子电池制备技术与性能230

6.3.1　Bellcore技术231

6.3.2　SONY技术231

6.3.3 BEI技术232

6.3.4 Yuasa PLB技术233

6.3.5 Sanyo PLB技术234

6.4 小结235

参考文献235

第7章　室温离子液体电解质237

7.1　室温离子液体的分类237

7.2　室温离子液体的研究进展237

7.3　室温离子液体的制备方法239

7.3.1 两步法合成室温离子液体239

7.3.2　一步法合成室温离子液体240

7.4.2　黏度241

7.4　室温离子液体的理化性质241

7.4.1　熔点241

7.4.3　密度242

7.4.4　电导率243

7.4.5　溶解性245

7.4.6　稳定性245

7.5　室温离子液体在锂离子电池中的应用247

7.5.1 咪唑类离子液体电解质在锂离子电池中的应用247

7.5.2　季铵盐类室温离子液体电解质在锂离子电池中的应用250

7.5.3　哌啶和吡咯类离子液体在锂离子电池中的应用258

7.5.4　离子液体与聚合物复合电解质259

7.6　小结260

参考文献261

第8章　无机固体电解质264

8.1　锂陶瓷电解质264

8.1.1　锂陶瓷电解质的分类264

8.1.2　锂陶瓷电解质的制备方法264

8.1.3　不同结构的锂陶瓷电解质的分类介绍267

8.1.4　锂陶瓷电解质在锂及锂离子电池中的应用274

8.2.1　玻璃态锂无机固体电解质的常用制备方法275

8.2　玻璃态锂无机固体电解质275

8.2.2　玻璃态锂无机固体电解质的分类介绍277

8.3　小结285

参考文献286

第9章　水系电解质290

9.1　水系电解质的优势与不足290

9.2　水系锂离子电池电极材料的选择291

9.3　水系锂离子电池的正极材料292

9.3.1　尖晶石LiMn2O4292

9.3.2　其它过渡金属嵌锂氧化物295

9.3.3　过渡金属氧化物297

9.4　水系锂离子电池的负极材料298

9.4.1　过渡金属嵌锂氧化物298

9.4.2　储锂合金298

9.4.3　金属氧化物299

9.5　几种水系锂离子电池的电化学行为300

9.6　小结302

参考文献302