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锂离子电池实验与实践教程
- 作者：李加新 黄志高;林应斌
- 出版社：中国水利水电出版社
- 出版日期：2022年05月
- ISBN：978-7-5170-9802-7
- 页数：334
优惠价:
¥
40.80
定价:
¥
68.00
标签：新能源
图书详情
内容简介
本书系统而全面地介绍了锂离子电池技术的基础知识、基本工艺和典型应用实例；综合汇编了锂离子电池的前沿基础研究及实用性全电池开发相关的27个实验项目。本书共分7章，具体包括：锂离子电池的基础知识，锂离子电池电极材料的合成技术及表征技术，锂离子电池的性能测试及分析技术，锂离子电池的正极、负极材料的制备及电化学性能研究，叠片型软包NCM‖石墨锂电池和18650圆柱形磷酸铁锂‖石墨锂电池的工业化制备及电池综合性能检测，结合其工业制备及检测过程的关键工序编制了15个实验。此外，本书特别与国家级虚拟仿真项目和数字化资源建设相结合，既体现基础研究和生产实际，又反映了电池和新能源产业的最新技术成果和前沿进展。
本书适合作为高等学校新能源科学与工程、储能科学与工程专业及其他相关专业方向的本科生和研究生综合实验的教学参考用书，也适合从事电化学、新能源储能、动力电池生产与设计的从业人员参考。
目录
- 前言
- 第1章 锂离子电池概述
- 1.1 锂离子电池的发展历史与行业现状
- 1.1.1 锂离子电池的发展历史
- 1.1.2 锂离子电池的行业现状
- 1.2 锂离子电池的工作原理与基本概念
- 1.2.1 锂离子电池的工作原理
- 1.2.2 锂离子电池的基本概念
- 1.2.2.1 电压
- 1.2.2.2 电流
- 1.2.2.3 内阻
- 1.2.2.4 容量和比容量
- 1.2.2.5 能量和比能量
- 1.2.2.6 功率和比功率
- 1.2.2.7 储存性能和循环寿命
- 1.2.2.8 充放电曲线
- 1.3 锂离子电池的特点与类型
- 1.3.1 锂离子电池的特点
- 1.3.2 锂离子电池的类型
- 1.4 锂离子电池的关键材料
- 1.4.1 锂离子电池正极材料
- 1.4.1.1 层状结构LiCoO2正极材料
- 1.4.1.2 尖晶石结构LiMn2O4正极材料
- 1.4.1.3 聚阴离子型正极材料
- 1.4.1.4 三元正极材料LiNi1-x-yMnxCoyO2
- 1.4.2 锂离子电池负极材料
- 1.4.2.1 嵌入型负极材料
- 1.4.2.2 转换型负极材料
- 1.4.2.3 合金负极材料
- 1.4.3 锂离子电池电解质
- 1.4.4 隔膜
- 1.5 锂离子电池的输运动力学
- 1.5.1 电极过程
- 1.5.2 法拉第过程及双电层
- 1.5.3 物质传递动力学过程
- 1.5.4 电极表面钝化膜
- 1.6 锂离子电池的先进电芯集成技术
- 1.6.1 传统电芯集成技术
- 1.6.2 三明治电芯集成技术
- 1.6.3 蜂巢电芯集成技术
- 1.6.4 无模组电芯集成技术
- 1.6.5 刀片电芯CTP集成技术
- 习题
- 一、不定项选择题
- 二、简答题
- 三、分析题
- 参考文献
- 第2章 锂离子电池电极材料的合成技术及表征技术
- 2.1 电极材料的合成技术
- 2.1.1 球磨法
- 2.1.1.1 球磨法概述
- 2.1.1.2 球磨法原理
- 2.1.2 微波合成法
- 2.1.2.1 微波合成法特点
- 2.1.2.2 微波加热原理
- 2.1.3 高温固相反应法
- 2.1.3.1 高温固相反应法概述
- 2.1.3.2 高温固相反应法基本原理
- 2.1.4 水热法
- 2.1.4.1 水热法概述
- 2.1.4.2 水热反应中水溶液的性质与作用
- 2.1.4.3 水热反应的分类
- 2.1.4.4 水热反应动力学及晶体生长机理
- 2.1.5 共沉淀法
- 2.1.5.1 共沉淀法概述
- 2.1.5.2 共沉淀法基本原理
- 2.1.5.3 共沉淀的影响因素
- 2.1.6 溶胶—凝胶法
- 2.1.6.1 溶胶—凝胶法概述
- 2.1.6.2 溶胶—凝胶法的基本反应步骤
- 2.1.6.3 溶胶—凝胶法的主要参量
- 2.1.6.4 溶胶—凝胶法的特点
- 2.1.7 化学气相沉积法
- 2.1.7.1 化学气相沉积法概述
- 2.1.7.2 化学气相沉积法原理
- 2.1.7.3 化学气相沉积法中的化学反应
- 2.1.7.4 化学气相沉积法的特点与分类
- 2.1.8 超声化学法
- 2.1.8.1 超声化学法基本概述
- 2.1.8.2 超声化学法的应用分类
- 2.1.8.3 超声化学法制备纳米材料的优点
- 2.1.9 静电纺丝法
- 2.1.9.1 静电纺丝技术概述
- 2.1.9.2 静电纺丝的影响因素
- 2.1.9.3 纺丝纤维的特性
- 2.2 电极材料的常规表征技术
- 2.2.1 原子吸收光谱分析
- 2.2.1.1 原子吸收光谱概述
- 2.2.1.2 原子吸收光谱的分析
- 2.2.2 X射线光电子能谱分析
- 2.2.3 X射线荧光光谱分析
- 2.2.4 扫描电子显微镜分析
- 2.2.5 透射电子显微镜分析
- 2.2.6 原子力显微镜分析
- 2.2.7 X射线衍射分析
- 2.2.8 傅里叶变换红外光谱分析
- 2.2.9 拉曼光谱分析
- 2.2.10 热分析
- 2.2.10.1 热重分析法（TGA）
- 2.2.10.2 差热分析法（DTA）
- 2.2.10.3 差示扫描量热分析法（DSC）
- 2.2.11 比表面积分析
- 2.2.11.1 基本原理
- 2.2.11.2 气体吸附法测定固体中细孔的孔径分布
- 2.2.12 材料粒度分析
- 2.3 电极材料的原位表征技术
- 2.3.1 原位X光光谱技术
- 2.3.2 原位电镜技术
- 2.3.3 原位扫描探针技术
- 2.3.4 原位中子射线技术
- 2.3.5 原位磁共振技术
- 2.3.6 原位拉曼光谱和傅里叶红外光谱对表征技术
- 习题
- 一、不定项选择题
- 二、简答题
- 参考文献
- 第3章 锂离子电池的性能测试及分析技术
- 3.1 锂离子电池的性能测试
- 3.1.1 性能测试的常用仪器
- 3.1.2 扣式电池性能测试的参数分析
- 3.1.2.1 电池容量分析
- 3.1.2.2 电池充放电测试及曲线分析
- 3.1.2.3 电池循环性能的测试
- 3.1.2.4 电池倍率性能的测试
- 3.1.3 锂离子电池性能测试的参数分析
- 3.1.3.1 概述
- 3.1.3.2 充放电特性测试
- 3.1.3.3 电池容量特性测试
- 3.1.3.4 动力电池安全性能测试
- 3.2 锂离子电池的输运动力学参量的测试与分析技术
- 3.2.1 锂离子电池的输运动力学参量的测试
- 3.2.1.1 概述
- 3.2.1.2 电极过程的稳态极化曲线和暂态过程
- 3.2.1.3 电极过程的等效电路
- 3.2.2 锂离子电池的输运动力学参量的分析技术
- 3.2.2.1 循环伏安法（CV）
- 3.2.2.2 交流阻抗法（EIS）
- 3.2.2.3 恒电流间歇滴定技术（GITT）
- 习题
- 一、判断题
- 二、不定项选择题
- 三、简答题
- 参考文献
- 第4章 锂离子电池正极材料的制备及电化学性能研究
- 实验4.1 磷酸铁锂正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试分析
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验4.2 钴酸锂正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验4.3 三元NCM正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试分析
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验4.4 富锂锰正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试分析
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验4.5 高压LNMO正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验4.6 聚阴离子型硅酸铁锂正极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 第5章 锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究
- 实验5.1 多孔碳纤维负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验5.2 硅碳复合负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验5.3 钛酸锂负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验5.4 碳包覆四氧化三铁复合负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验5.5 层状金属硫化钼复合负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验5.6 异质结Co3O4@TiO2复合负极材料的制备及电化学性能
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 第6章 叠片型软包NCM‖石墨锂电池的工业化制备及电池综合性能检测
- 实验6.1 正负电极的浆料配制
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验内容与要求
- 五、实验记录与数据处理
- 六、思考题
- 七、拓展导读
- 实验6.2 正负电极的涂布及烘干处理
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验内容及实验步骤
- 五、材料表征
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验6.3 正负电极极片的辊压
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器设备
- 四、实验内容及要求
- 五、材料表征
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验6.4 正负电极极片裁切及堆叠
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、习题
- 六、扩展导读
- 实验6.5 正负电极极片极耳的焊接、包胶及封装
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据及资料扩展导读
- 实验6.6 电池电芯的烘烤、注液及封口
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、实验内容
- 六、习题
- 七、知识拓展
- 实验6.7 电池电芯的热冷压、化成及二封
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、实验记录
- 六、习题
- 七、拓展导读
- 实验6.8 实用化NCM‖石墨锂离子电池的热安全增强调制示例研究
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、原材料、试剂及实验仪器
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试分析
- 六、习题
- 七、实验参考数据
- 参考文献
- 参考文献
- 参考文献
- 第7章 18650圆柱形磷酸铁锂‖石墨锂电池的工业化制备及电池综合性能检测
- 实验7.1 正负电极的浆料配制
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验内容与要求
- 五、实验记录与数据处理
- 六、思考题
- 实验7.2 正负电极的涂布及烘干处理
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验内容及实验步骤
- 五、实验记录
- 六、习题
- 实验7.3 正负电极极片的辊压
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验内容及步骤
- 五、实验记录
- 六、习题
- 实验7.4 正负电极极片的裁切、极耳焊接及包胶
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料、试剂及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、实验记录
- 六、习题
- 实验7.5 正负电极极片的卷绕、入壳、点底焊、辊槽及焊盖
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器
- 四、实验内容
- 五、实验记录
- 六、习题
- 七、拓展
- 实验7.6 电池电芯的烘烤、注液、封口及化成
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器
- 四、实验内容
- 五、实验记录
- 六、习题
- 七、拓展
- 实验7.7 18650圆柱形磷酸铁锂‖石墨锂电池的性能示例研究
- 一、实验目的
- 二、实验原理
- 三、实验原材料及仪器设备
- 四、实验步骤
- 五、材料表征及性能测试
- 六、习题
- 七、实验参考数据分析
- 参考文献
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