Lithium-ion battery principles and key technologies (Huang Kelong, Wang Zhaoxiang, Liu Suqin)

This book is suitable for researchers, management workers and production technicians engaged in the research and development of chemical power sources in colleges and universities, research institutes and related enterprises. It can also be used as a reference book for teachers and students of related majors. \"Principles and Key Technologies of Lithium-ion Batteries\" is a volume of the \"Chemical Power Source Technology Series\". The book introduces the physical and chemical properties of lithium elements; the basic concepts and assembly techniques of lithium-ion batteries; the microscopic composition and electrochemical properties of positive electrode materials; the research methods of negative electrode materials, electrolytes, and electrode materials, as well as the application and prospects of lithium-ion batteries. \"Principles and Key Technologies of Lithium-ion Batteries\" brings together the latest scientific and technological achievements and related technologies of researchers at home and abroad, reflects the current development and research trends of lithium-ion batteries, and is a cutting-edge integrated reflection of basic theoretical research and applied technologies in disciplines such as chemistry, physics, and materials. Chapter 1 Physical and Chemical Properties of Lithium References Chapter 2 Basic Concepts and Assembly Technology of Lithium-ion Batteries 2.1 Working Principle and Characteristics of Lithium-ion Batteries 2.1.1 Working Principle 2.1.2 Main Characteristics of Lithium-ion Batteries 2.2 Electrochemical Performance of Lithium-ion Batteries 2.2.1 Electromotive Force of Lithium-ion Batteries 2.2.2 Battery Open Circuit Voltage 2.3 Types of Lithium-ion Batteries 2.4 Design of Lithium-ion Batteries 2.4.1 General Procedures for Battery Design 2.4.2 Requirements for Battery Design 2.4.3 Battery Performance Design 2.4.4 Structural Design of AA-type Lithium-ion Batteries 2.4.5 Battery Protection Circuit Design 2.4.6 Lithium-ion Battery Monitor 2.4.7 Thermal Changes and Control of Lithium-ion Battery Systems 2.5 Basic Components and Key Materials of Lithium-ion Batteries 2.5.1 Electrode Materials 2.5.2 Battery Assembly Process and Technology References Chapter 3 Positive Electrode Materials 3.1 Microstructure of Positive Electrode Materials 3.1.1 LiCoO2 Materials 3.1.2 LiNiO2 materials 3.1.3 LiMn2O4 materials 3.1.4 Phosphoric acid system compounds 3.2 Classification and electrochemical properties of positive electrode materials 3.2.1 Layered lithium cobalt oxides 3.2.2 Layered lithium nickel oxides 3.2.3 Spinel oxides 3.2.4 Composite layered oxides 3.2.5 Other layered oxides 3.2.6 Layered disulfide positive electrode materials 3.2.7 Trisulfide and related materials 3.2.8 Phosphate system 3.2.9 Organic conductive polymer materials 3.3 Preparation methods of positive electrode materials 3.3.1 Solvothermal synthesis 3.3.2 High temperature reaction method 3.3.3 Sol-gel method 3.3.4 Low temperature solid phase reaction method 3.3.5 Electrochemical synthesis method 3.3.6 Mechanochemical activation method References Chapter 4 Negative electrode materials 4.1 Development of negative electrode materials 4.1.1 Metallic lithium and its alloys 4.1.2 Carbon materials 4.1.3 Oxide negative electrode materials 4.1.4 Other negative electrode materials 4.1.5 Composite negative electrode materials 4.2 Characteristics and classification of negative electrode materials 4.2.1 Characteristics of negative electrode materials 4.2.2 Classification of negative electrode materials 4.3 Crystalline materials and amorphous compounds 4.3.1 Graphite-based carbon materials 4.3.2 Amorphous carbon materials 4.3.3 Methods for improving the performance of carbon materials 4.3.4 Tin-based materials 4.3.5 Silicon-based materials 4.3.6 Alloy materials 4.3.7 Composite materials 4.3.8 Transition metal oxides 4.3.9 Others 4.4 Nanoelectrode materials 4.4.1 Carbon nanomaterials 4.4.2 Nanometals and nanoalloys 4.4.3 Nanooxides 4.5 Other types of materials 4.5.1 Lithium metal nitrides 4.5.2 Lithium titanium composite oxides Li4/3Ti5/3O4 4.6 Membrane electrode materials 4.6.1 Preparation methods of thin film electrode materials 4.6.2 Classification of thin film electrode materials References Chapter 5 Electrolytes Chapter 6 Research methods of electrode materials Chapter 7 Applications and prospects of lithium-ion batteries References