本书介绍了锂离子电池的基础知识、四大主材、电池制备、电池测试及新一代电池的展望等。全书共9章，即正极材料、负极材料、电解液、隔膜、扣式锂离子电池制备、圆柱形锂离子电池制备、锂离子电池材料性能测试与表征和新一代电池的展望等。
罗大为，深圳职业技术学院材料与环境工程学院副院长、教授，博士。工信部电池制造高 级工程师，辽宁科技大学硕士生导师，广西现代职业技术学院客座教授，超材料电磁调制技术国家重点实验室客座研究员，广东省先进电池科研创新团队负责人，深圳市分析测试协会化工测试专委会副主任委员，深圳市高端能源制造集群专家委员会委员，深圳市新材料产业专利导航项目专家顾问，受邀担任《当代化工研究》期刊编委，以及J Alloy Compd.、Powder Technol.等多个期刊审稿人。
主要从事锂离子电池关键材料的研究，主持广东省自然科技基金、深圳市科技计划项目等纵向项目10 项，主持企业横向项目6 项。在Journal of MaterialsChemistry A、Solid State Ionics 等发表论文61 篇，其中SCI 收录32 篇。申请国家发明专利13 项，目前已授权7 项，成功转让1 项。参与起草锂离子电池相关的国家行业职业标准和地方标准2 项，撰写专著1 部。曾策划并组织实施了2022 年深圳市光明区第 二届职业技能竞赛（新材料项目）。曾荣获第 二十五届全国发明展览会银奖1 项，相关研究曾被“学习强国”和“深圳卫视”等多家媒体报道。
第1章锂离子电池概述001
1.1锂离子电池的由来和发展001
1.2锂离子电池的应用004
1.2.1电子消费品005
1.2.2电动交通工具005
1.2.3储能和工业领域008
1.3锂离子电池的概念与分类009
1.3.1概念009
1.3.2分类009
1.4锂离子电池的工作原理011
1.5锂离子电池的优缺点013
1.5.1优点013
1.5.2缺点014
1.6相关术语014
1.6.1理论克容量014
1.6.2电池设计容量015
1.6.3N/P比015
1.6.4涂层的压实密度及孔隙率015
1.6.5首效016
1.6.6能量密度016
1.6.7功率密度016
1.6.8电池充放电倍率016
1.6.9荷电状态017
1.6.10内阻017
1.6.11电池自放电017
1.6.12电池的寿命017
1.6.13电池组的一致性018
1.6.14化成018
1.7锂离子电池面临的机遇和挑战018
1.7.1政策机遇019
1.7.2产业现状020
1.7.3面临的挑战023
课后作业024
第2章正极材料027
2.1正极材料的特点及分类027
2.1.1正极材料的特点027
2.1.2正极材料的分类028
2.2层状结构正极材料028
2.2.1钴酸锂028
2.2.2镍钴锰酸锂031
2.3磷酸盐橄榄石结构正极材料033
2.3.1磷酸铁锂033
2.3.2磷酸锰铁锂038
2.4尖晶石结构正极材料039
2.4.1锰酸锂039
2.4.2镍锰酸锂042
2.5正极材料典型制备工艺与表征043
2.5.1制备工艺043
2.5.2理化性质048
2.5.3微观形貌与结构049
2.5.4电化学性能049
课后作业050
第3章负极材料054
3.1负极材料的特点及分类054
3.1.1负极材料的特点054
3.1.2负极材料的分类055
3.2石墨类碳材料056
3.2.1天然石墨056
3.2.2人造石墨058
3.2.3复合石墨059
3.3非石墨类碳材料060
3.3.1硬碳060
3.3.2软碳061
3.4钛酸锂材料0623.5硅基材料063
3.5.1硅063
3.5.2硅氧化物064
3.5.3硅/碳复合材料065
3.6过渡金属氧化物材料066
3.7负极材料典型制备工艺与表征067
3.7.1制备工艺067
3.7.2理化性质071
3.7.3微观形貌与结构071
3.7.4电化学性能072
课后作业073
第4章电解液077
4.1电解液的特点及分类077
4.1.1电解液的特点077
4.1.2电解液的分类078
4.2电解液的组分079
4.2.1溶剂079
4.2.2锂盐081
4.2.3添加剂084
4.3电解液对锂离子电池性能的影响089
4.3.1工作温度范围089
4.3.2容量与首次库仑效率090
4.3.3内阻与倍率090
4.3.4循环与存储寿命090
4.3.5安全性090
4.4电解液杂质含量对电池性能的影响091
4.4.1无机物091
4.4.2含有活泼氢原子的有机物092
4.4.3金属杂质092
4.5电解液的典型制备工艺与表征092
4.5.1制备工艺093
4.5.2理化性质094
4.5.3性能检测094
4.5.4电解液的包装101
课后作业102
第5章隔膜105
5.1隔膜的特征105
5.2隔膜的关键性能与测试方法106
5.2.1隔膜的关键性能106
5.2.2隔膜关键性能的测试方法107
5.3隔膜的分类及组分111
5.3.1隔膜分类111
5.3.2聚烯烃基膜111
5.3.3特种隔膜113
5.3.4功能涂层隔膜114
5.4隔膜常见制备工艺117
5.4.1隔膜干法工艺117
5.4.2隔膜湿法工艺118
5.5隔膜的典型制备工艺与表征119
5.5.1制备工艺119
5.5.2外观检测126
5.5.3常规物理性能126
5.5.4微观形貌126
5.5.5电化学等其他性能127
课后作业127
第6章扣式锂离子电池制备130
6.1极片的制备130
6.1.1材料准备130
6.1.2混料132
6.1.3涂布133
6.1.4干燥133
6.1.5辊压133
6.1.6切片134
6.2手套箱的结构与操作136
6.2.1手套箱的结构136
6.2.2手套箱的操作137
6.3扣式电池的制作139
6.3.1材料准备139
6.3.2扣式电池的制作工艺140
课后作业141
第7章圆柱形锂离子电池制备144
7.1圆柱电池结构145
7.2圆柱电池制备工艺145
7.2.1搅拌制浆146
7.2.2涂布151
7.2.3辊压154
7.2.4分条158
7.2.5制片158
7.2.6卷绕159
7.2.7入壳与点底焊160
7.2.8滚槽162
7.2.9烘烤162
7.2.10注液163
7.2.11正极耳焊接与封口164
7.2.12化成165
7.2.13静置与分容166
课后作业167
第8章锂离子电池材料性能测试与表征172
8.1材料结构与形貌表征172
8.1.1材料结构172
8.1.2微观形貌173
8.2物性分析174
8.2.1粒度分布174
8.2.2比表面积175
8.2.3振实密度176
8.2.4元素组成177
8.2.5水分含量178
8.2.6碳含量179
8.2.7灰分179
8.3电化学性能分析180
8.3.1容量与首效180
8.3.2循环伏安法181
8.3.3交流阻抗法183
8.3.4倍率性能184
8.3.5循环性能185
课后作业186
第9章新一代电池的展望188
9.1锂硫电池188
9.1.1锂硫电池的工作原理188
9.1.2锂硫电池的优缺点190
9.1.3锂硫电池材料的研究进展190
9.1.4锂硫电池的展望195
9.2钠离子电池195
9.2.1钠离子电池的工作原理195
9.2.2钠离子电池的优缺点196
9.2.3钠离子电池材料的研究进展197
9.2.4钠离子电池的展望203
9.3固态锂电池203
9.3.1固态锂电池的工作原理203
9.3.2固态锂电池的优缺点204
9.3.3固态锂电池材料的研究进展205
9.3.4固态锂电池的展望208
课后作业209
参考答案211
参考文献219
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