世界正處于能源需求不斷增加以滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需要的時代。納米技術(shù)和鋰離子電池技術(shù)都將發(fā)揮重要作用，幫助世界應對日益增長的能源和環(huán)境問題的挑戰(zhàn)。本書將納米技術(shù)和鋰離子電池兩個領域相融合，用新鮮的見解論述這些快速發(fā)展的研究領域之間復雜的關系。書中闡述了納米結(jié)構(gòu)電極材料在鋰離子電池中的作用，全面介紹了納米材料及納米結(jié)構(gòu)對鋰離子電池負極材料的設計、合成及電化學性能的影響和進展，同時描述了納米尺寸正極材料的優(yōu)點，深入探討了合成納米顆粒對電解質(zhì)性能及電極-電解質(zhì)界面的影響。全書內(nèi)容豐富、實用，使人們深入了解如何利用納米技術(shù)改善鋰離子電池性能以滿足不斷增長的能量需求。
原書前言
本書作者
第1章緒論1
1.1能量轉(zhuǎn)換與存儲：一個全球性挑戰(zhàn)1
1.2電池：最終電能存儲裝置2
1.3鋰離子電池3
1.4納米技術(shù)5
1.5鋰離子電池的納米技術(shù)7
1.6小結(jié)與展望8
參考文獻9
第2章鋰離子電池材料中反蛋白石納米結(jié)構(gòu)的研究10
2.1簡介10
2.2鋰離子插層和電極結(jié)構(gòu)對電化學性能的作用11
2.3制備注意事項13
2.4反蛋白石鋰離子電池材料15
2.4.1鋰離子負極15
2.4.2鋰離子正極20
2.4.3固態(tài)鋰離子電解質(zhì)24
2.5基于反蛋白石納米結(jié)構(gòu)的鋰離子微電池25
2.6小結(jié)和前景27
參考文獻27
第3章鋰離子可充電電池用納米工程硅負極36
3.1簡介36
3.2硅作為鋰離子電池負極37
3.3硅納米結(jié)構(gòu)39
3.4斜角沉積硅納米棒42
3.5納米級柔性支撐材料44
3.6納米結(jié)構(gòu)的硅-碳復合材料45
3.7高功率鋰離子電池用硅負極 48
3.8小結(jié)和展望53
致謝53
參考文獻53
第4章鋰離子電池用錫基負極材料57
4.1簡介57
4.2氧化錫60
4.3錫基復合材料63
4.4小結(jié)與展望68
參考文獻68
第5章超越夾層：鋰離子電池的納米級轉(zhuǎn)換負極材料72
5.1簡介72
5.2鋰化和脫鋰機制74
5.3金屬氧化物80
5.3.1鉻80
5.3.2錳81
5.3.3鐵82
5.3.4鈷83
5.3.5鎳84
5.3.6銅84
5.3.7鋅85
5.4混合氧化物：AB2O485
5.4.1 AMn2O486
5.4.2 AFe2O487
5.4.3 ACo2O487
5.5 TMX X=S、N、P和F88
5.6小結(jié)與展望91
參考文獻92
第6章鋰離子電池用石墨烯基復合負極材料101
6.1簡介101
6.2石墨烯負極材料103
6.3石墨烯復合負極107
6.3.1石墨烯/硅基材料107
6.3.2石墨烯/錫基材料112
6.4石墨烯/TMO材料（Mn、Fe、Co和Cu）121
6.4.1石墨烯/錳氧化物122
6.4.2石墨烯/鐵氧化物125
6.4.3石墨烯/Co3O4130
6.4.4石墨烯/NiO和石墨烯/CuO134
6.5小結(jié)和展望138
參考文獻138
第7章鋰離子電池的納米尺度和納米結(jié)構(gòu)的正極材料144
7.1簡介144
7.2橄欖石(LiMPO4)正極材料145
7.2.1鋰擴散145
7.2.2合成方法145
7.3尖晶石正極材料151
7.3.1 LiMn2O4151
7.3.2 LiMn1.5Ni0.5O4152
7.4小結(jié)和展望154
參考文獻155
第8章LiFePO4納米材料大功率應用的設計和性能158
8.1簡介158
8.2 LFP的合成、路線和晶體化學161
8.2.1 LFP顆粒的制備161
8.2.2 LiFePO4的晶體化學162
8.3優(yōu)化LiFePO4顆粒的結(jié)構(gòu)和形貌165
8.3.1晶體結(jié)構(gòu)165
8.3.2優(yōu)化LiFePO4的形貌167
8.3.3局部結(jié)構(gòu)168
8.3.4碳涂層的表征170
8.3.5碳層的質(zhì)量172
8.4磁性和電子特性174
8.4.1磁性174
8.4.2 EPR175
8.5 LiFePO4觸水老化178
8.5.1簡介178
8.5.2 LiFePO4與水的反應179
8.5.3定量表征181
8.5.4暴露于水的LFP樣本的伏安法182
8.6優(yōu)化LiFePO4的電化學性能184
8.6.1檢查分析184
8.6.2 60℃時的電化學性能186
8.6.3安全、快速充電長壽命的鋰離子電池在能源領域的應用189
8.7小結(jié)與展望191
參考文獻191
第9章納米顆粒對電解質(zhì)和電極/電解質(zhì)界面的影響195
9.1簡介195
9.2聚合物電解質(zhì)納米復合材料196
9.2.1固體聚合物電解質(zhì)納米復合材料197
9.2.2凝膠聚合物電解質(zhì)納米復合材料199
9.3液態(tài)電解質(zhì)“濕砂”納米復合材料206
9.4有機離子塑性晶體納米復合材料212
9.5小結(jié)和展望215
參考文獻215
第10章電池用微尺度3D立體結(jié)構(gòu)218
10.1簡介218
10.1.1為什么需要3D結(jié)構(gòu)的微電池？218
10.1.2平面（2D）電池219
10.2半3D微電池223
10.2.1納米架構(gòu)集流體和“半3D”電池223
10.2.2半3D電池的正極223
10.2.3半3D 電池的負極227
10.2.4半3D電池的正極和3D電池的負極的結(jié)合230
10.3全交叉3D微電池232
10.3.1三維微電池設計和制造方法232
10.3.2全3D微電池實例235
10.4小結(jié)和展望243
參考文獻243
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