本書(shū)共7章，第1章介紹鋰離子電池的基本概念、組成以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)電池安全標(biāo)準(zhǔn)等；第2章主要介紹使用氟化物取代電解液體系中的碳酸乙烯酯，構(gòu)建高電壓不燃電解液體系；第3章主要介紹研究聚合物固態(tài)電解質(zhì)的制備及其對(duì)電池安全性能的提升；第4章主要介紹基于商業(yè)隔膜改性和新型隔膜研制的阻燃型聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚間苯二甲酰間苯二胺基隔膜及其對(duì)電池電化學(xué)和安全性能的影響；第5章主要介紹多種硫化物負(fù)極的制備方法及其對(duì)電池電化學(xué)和安全性能的影響；第6章主要介紹硒化物負(fù)極對(duì)電池倍率、循環(huán)性能和熱安全性能的增強(qiáng)；第7章介紹電解液、固態(tài)電解質(zhì)、隔膜和負(fù)極的失效分析。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 鋰離子電池材料 1
1.1.1 鋰離子電池發(fā)展歷史 1
1.1.2 鋰離子電池組成 2
1.2 鋰離子電池相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn) 13
1.2.1 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn) 13
1.2.2 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 15
1.3 鋰離子電池安全性問(wèn)題 17
參考文獻(xiàn) 23
第2章 阻燃電解液 25
2.1 阻燃電解液的配制及實(shí)驗(yàn)表征 25
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 25
2.1.2 電解液配制與電池組裝 26
2.1.3 材料和電極結(jié)構(gòu)表征分析 27
2.1.4 熱失控及火災(zāi)危險(xiǎn)性分析 27
2.2 氟代碳酸乙烯酯溶劑對(duì)鋰離子電池電化學(xué)和安全性能的影響 28
2.2.1 FEC作為共溶劑對(duì)NCM811鋰離子電池電化學(xué)性能影響 28
2.2.2 FEC作為共溶劑對(duì)NCM811鋰離子電池安全性能影響 34
2.3 高電壓不燃電解液體系的鋰離子電池電化學(xué)和安全性能 38
2.3.1 高電壓不燃電解液體系的鋰離子電池電化學(xué)性能 38
2.3.2 高電壓不燃電解液體系的鋰離子電池安全性能 46
2.4 本章小結(jié) 50
參考文獻(xiàn) 51
第3章 固態(tài)電解質(zhì) 53
3.1 聚合物固態(tài)電解質(zhì)的配制 53
3.1.1 原材料 53
3.1.2 MXene@CoNi-LDH合成 54
3.1.3 PEO/LiTFSI-MCN固態(tài)電解質(zhì)制備 55
3.1.4 LiFePO？極片制作 55
3.2 聚合物固態(tài)電解質(zhì)材料表征 55
3.3 聚合物固態(tài)電解質(zhì)電化學(xué)測(cè)試 56
3.3.1 離子電導(dǎo)率 56
3.3.2 電化學(xué)窗口 56
3.3.3 鋰離子遷移數(shù) 56
3.3.4 Li/Li電池循環(huán) 56
3.3.5 全電池性能循環(huán) 56
3.4 聚合物固態(tài)電解質(zhì)結(jié)果與討論 57
3.4.1 MXene@CoNi-LDH和PEO/LiTFSI-MCN的制備與表征 57
3.4.2 PEO/LiTFSI-MCN復(fù)合電解質(zhì)的表征 61
3.4.3 離子傳輸機(jī)理 65
3.4.4 電化學(xué)性能 67
3.4.5 熱解行為分析 72
3.4.6 燃燒行為分析 76
3.4.7 PEO/LiTFSI-9%MCN固態(tài)電池的安全性評(píng)估 79
3.5 本章小結(jié) 82
參考文獻(xiàn) 83
第4章 阻燃隔膜 86
4.1 聚丙烯腈基隔膜 86
4.2 聚酰亞胺基隔膜 99
4.3 聚間苯二甲酰間苯二胺基隔膜 124
4.4 本章小結(jié) 136
參考文獻(xiàn) 137
第5章 安全硫化物負(fù)極 141
5.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器 141
5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 141
5.1.2 材料表征方法 141
5.1.3 電池安全性分析方法 141
5.2 雜原子摻雜碳?xì)饽z/二硫化鈷(CoS？@NCA)納米結(jié)構(gòu) 142
5.2.1 材料合成 142
5.2.2 負(fù)極制備 143
5.2.3 負(fù)極材料表征 143
5.2.4 電池性能表征 146
5.3 雜原子摻雜碳/三元金屬硫化物(NiCoFe-S@NSC)納米結(jié)構(gòu) 155
5.3.1 材料合成 155
5.3.2 負(fù)極制備 156
5.3.3 負(fù)極材料表征 156
5.3.4 電池性能表征 160
5.4 雜原子摻雜碳球/二硫化鈷(CoS？@APFS)納米結(jié)構(gòu) 171
5.4.1 材料合成 171
5.4.2 負(fù)極制備 171
5.4.3 負(fù)極材料表征 171
5.4.4 電池性能表征 172
5.5 雜原子摻雜碳球/二硫化鈷(CoS？@CAM)納米結(jié)構(gòu) 177
5.5.1 材料合成 177
5.5.2 負(fù)極制備 177
5.5.3 負(fù)極材料表征 178
5.5.4 電池性能表征 181
5.6 雜原子摻雜碳球/多相硫化物(SnS/Co？S？@HC)納米結(jié)構(gòu) 186
5.6.1 材料合成 186
5.6.2 負(fù)極制備 187
5.6.3 負(fù)極材料表征 187
5.6.4 電池性能表征 191
5.7 本章小結(jié) 200
參考文獻(xiàn) 201
第6章 安全硒化物負(fù)極 208
6.1 硒化鎳基負(fù)極材料(NiSe@G@C) 208
6.1.1 材料制備 208
6.1.2 電池制備流程 208
6.1.3 測(cè)試與表征 209
6.1.4 結(jié)果與分析 210
6.2 NiCoSe@GC設(shè)計(jì)及其性能研究 229
6.2.1 材料制備 229
6.2.2 電池制備流程 229
6.2.3 測(cè)試與表征 229
6.2.4 結(jié)果與分析 229
6.3 FeCoSe@GC設(shè)計(jì)及其性能研究 245
6.3.1 材料制備 245
6.3.2 電池制備流程 246
6.3.3 測(cè)試與表征 246
6.3.4 結(jié)果與分析 246
6.4 本章小結(jié) 263
參考文獻(xiàn) 263
第7章 電解液、固態(tài)電解質(zhì)、隔膜和負(fù)極失效分析 270
7.1 電解液失效 270
7.1.1 電解液化學(xué)反應(yīng) 271
7.1.2 電解液反應(yīng)機(jī)理 272
7.1.3 正極與電解液反應(yīng) 274
7.1.4 負(fù)極與電解液反應(yīng) 276
7.1.5 失效反應(yīng)路徑 278
7.2 固態(tài)電解質(zhì)失效 279
7.2.1 化學(xué)失效 279
7.2.2 電化學(xué)失效 281
7.2.3 機(jī)械失效 282
7.3 電池隔膜失效 285
7.3.1 隔膜的斷裂及抗撕裂性能 286
7.3.2 多應(yīng)力耦合作用下隔膜可靠性 289
7.3.3 電極活性材料顆粒對(duì)隔膜耦合擊穿強(qiáng)度的影響 294
7.3.4 結(jié)論 295
7.4 負(fù)極失效 295
7.4.1 鋰負(fù)極失效 295
7.4.2 碳負(fù)極失效 298
7.4.3 硅負(fù)極失效 301
7.5 本章小結(jié) 303
參考文獻(xiàn) 305
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