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第1章 绪论1

1.1 电池发展历史1

1.2 锂离子电池简介4

1.2.1 锂离子电池工作原理4

1.2.2 锂离子电池分类5

1.2.3 锂离子电池应用领域6

1.3 锂离子电池特点7

1.3.1 锂离子电池材料的容量和电动势7

1.3.2 锂离子电池的性能特点9

1.4 锂离子电池中的主要材料9

1.4.1 锂离子电池正极材料10

1.4.2 锂离子电池负极材料11

1.4.3 锂离子电池其他材料16

1.5 本书的写作背景21

1.6 本书的主要内容23

参考文献24

第2章 磷酸铁锂材料研究与发展历程25

2.1 磷酸铁锂材料发展历程25

2.1.1 磷酸铁锂材料简介25

2.1.2 磷酸铁锂材料和电池的应用26

2.1.3 磷酸铁锂上下游产业的发展29

2.1.4 磷酸铁锂材料的改进30

2.1.5 A123公司发展历程31

2.2 磷酸铁锂的专利情况34

2.2.1 美国和加拿大专利情况34

2.2.2 欧洲专利情况37

2.2.3 国内专利情况38

2.3 磷酸铁锂材料的结构和性能研究41

2.3.1 磷酸铁锂材料的晶体结构41

2.3.2 磷酸铁锂材料的碳包覆和掺杂效应45

2.4 磷酸铁锂材料的电化学反应模型46

参考文献48

第3章 磷酸铁锂材料制造所用生产设备50

3.1 生产设备要求50

3.2 混料设备51

3.3 干燥设备55

3.4 烧结设备58

3.5 粉碎设备61

3.6 筛分设备66

3.7 制氮机68

3.8 包装设备69

参考文献70

第4章 草酸亚铁法制备磷酸铁锂材料72

4.1 合成原理72

4.2 主要合成原料73

4.3 合成工艺79

4.3.1 合成工艺特点79

4.3.2 合成过程分析80

4.4 合成材料的性能85

4.4.1 扣式电池性能85

4.4.2 材料的理化性能86

4.4.3 电池性能87

参考文献91

第5章 碳热还原法制备磷酸铁锂材料93

5.1 合成原理93

5.2 主要合成原料95

5.3 合成工艺99

5.3.1 合成工艺特点99

5.3.2 合成过程分析100

5.4 合成材料的性能106

5.4.1 扣式电池性能106

5.4.2 材料的理化性能108

5.4.3 电池性能109

参考文献115

第6章 水热法制备磷酸铁锂材料116

6.1 合成原理117

6.2 主要合成原料118

6.3 合成工艺121

6.3.1 合成工艺特点与研究近况121

6.3.2 合成过程分析124

6.4 合成材料的性能127

6.4.1 扣式电池性能127

6.4.2 材料的理化性能130

6.4.3 电池性能131

参考文献134

第7章 磷酸铁锂材料的常规检验分析方法136

7.1 磷酸铁锂材料化学成分分析检验方法136

7.1.1 磷酸铁锂材料锂元素分析方法136

7.1.2 磷酸铁锂材料铁元素检验方法137

7.1.3 磷酸铁锂材料碳含量检验方法138

7.1.4 磷酸铁锂材料磷元素分析方法138

7.1.5 磷酸铁锂材料pH测试方法139

7.1.6 磷酸铁锂材料水分测试方法139

7.1.7 磷酸铁锂材料杂质元素检验方法140

7.2 磷酸铁锂材料物理性能测试方法142

7.2.1 磷酸铁锂材料振实密度检测方法142

7.2.2 磷酸铁锂材料粒度分析与检验方法143

7.2.3 磷酸铁锂材料比表面积检测原理与方法145

7.2.4 磷酸铁锂材料电导率检验方法146

7.3 磷酸铁锂材料电化学性能测试方法148

7.3.1 实验室磷酸铁锂扣式电池制造方法148

7.3.2 磷酸铁锂材料放电容量和首次充放电效率测试149

7.3.3 磷酸铁锂材料循环性能151

7.3.4 磷酸铁锂材料电化学性能判断指标152

7.4 磷酸铁锂材料实际应用评价154

7.4.1 磷酸铁锂材料制浆性能154

7.4.2 磷酸铁锂材料浆料稳定评价方法155

7.4.3 磷酸铁锂材料涂布加工性能155

7.4.4 磷酸铁锂材料压实加工性能156

7.4.5 磷酸铁锂材料实际容量发挥157

7.4.6 磷酸铁锂材料倍率性能157

7.4.7 磷酸铁锂材料自放电性能158

7.4.8 磷酸铁锂材料低温放电性能159

7.4.9 磷酸铁锂材料高温储存性能160

7.4.10 磷酸铁锂材料在电池内稳定性能161

参考文献163

第8章 磷酸铁锂材料其他特征性能分析164

8.1 磷酸铁锂材料的电化学性能分析164

8.1.1 磷酸铁锂材料的循环伏安法测量164

8.1.2 磷酸铁锂材料的交流阻抗谱测量167

8.2 磷酸铁锂材料的电子显微镜微观形貌分析172

8.2.1 磷酸铁锂材料的扫描电子显微镜微观形貌分析172

8.2.2 磷酸铁锂材料的透射电子显微镜微观形貌分析174

8.3 磷酸铁锂材料的表面能176

8.3.1 表面能测试原理176

8.3.2 表面能测试数据分析177

8.4 磷酸铁锂材料的铁溶解性测量179

8.4.1 磷酸铁锂材料在常温水中的溶解性179

8.4.2 磷酸铁锂材料在高温水中的溶解性180

8.4.3 磷酸铁锂材料在高温电解液中的溶解性181

8.5 磷酸铁锂材料的谱学特征182

8.5.1 磷酸铁锂材料的红外光谱测量182

8.5.2 磷酸铁锂材料的拉曼光谱分析184

8.5.3 伏安极谱法测量不同价态铁含量187

参考文献188

第9章 磷酸铁锂材料制造电池技术189

9.1 磷酸铁锂电池体系设计规范189

9.1.1 钢（铝）壳卷绕式锂离子电池设计规范191

9.1.2 方形软包卷绕式锂离子电池设计规范193

9.1.3 卷绕式聚合物锂离子电池设计规范196

9.1.4 叠片式聚合物锂离子电池设计规范200

9.2 磷酸铁锂材料浆料制备技术204

9.2.1 物料烘烤204

9.2.2 打胶205

9.2.3 加入导电剂和磷酸铁锂206

9.2.4 黏度调节206

9.2.5 浆料消泡207

9.2.6 浆料过滤207

9.3 磷酸铁锂浆料的涂布207

9.4 磷酸铁锂极片的辊压209

9.5 化成与分容211

9.6 后续举例212

9.6.1 方形叠片式电池制造工艺212

9.6.2 圆柱卷绕式18650电池制造工艺213

参考文献217

第10章 磷酸铁锂电池的主要应用领域218

10.1 磷酸铁锂电池在电动交通工具方面的应用219

10.1.1 我国对新能源汽车的政策219

10.1.2 我国主要汽车厂家的发展规划221

10.1.3 电动车辆用动力电源224

10.1.4 启动电源232

10.1.5 电动自行车234

10.2 磷酸铁锂电池在储能电源领域的应用235

10.2.1 磷酸铁锂储能电站经济性分析236

10.2.2 风光发电系统储能239

10.2.3 移动基站系统243

10.3 磷酸铁锂电池在电动工具方面的应用246

10.4 磷酸铁锂电池在其他方面的应用247

参考文献249

第11章 锂离子电池其他正极材料展望252

11.1 磷酸钒锂正极材料252

11.1.1 磷酸钒锂材料的结构252

11.1.2 磷酸钒锂材料的电化学性能253

11.1.3 磷酸钒锂材料的制备方法254

11.1.4 磷酸钒锂材料的改性研究257

11.1.5 我国发展磷酸钒锂正极材料的意义259

11.2 磷酸锰锂正极材料260

11.2.1 磷酸锰锂材料的结构261

11.2.2 磷酸锰锂材料的性能研究262

11.2.3 磷酸锰锂材料的制备方法263

11.2.4 磷酸锰锂材料的改性研究268

11.3 硅酸铁锂正极材料270

11.3.1 硅酸铁锂材料的结构和基本性能270

11.3.2 硅酸铁锂材料的合成272

11.3.3 硅酸铁锂材料的改性研究273

11.4 硼酸铁锂正极材料276

11.5 富锂层状正极材料278

11.5.1 富锂层状材料的基本性能278

11.5.2 富锂层状材料的合成方法281

11.5.3 富锂层状材料的改性研究281

11.5.4 富锂层状材料的发展前景284

11.6 正极材料后续展望284

参考文献285