铝电解生产技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:245

译者:

出版时间:2010-1

价格:39.00元

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isbn号码:9787502451042

丛书系列:

图书标签:

• 铝电解
• 电解铝
• 铝冶炼
• 金属冶金
• 电化学
• 工业技术
• 生产工艺
• 材料科学
• 节能技术
• 环境保护

《新能源汽车电池材料的创新与应用》 内容简介： 本书深入探讨了新能源汽车动力电池材料的最新研究进展、关键技术挑战及未来发展趋势。全书共分为五个章节，旨在为读者提供一个全面、系统的认知框架，涵盖从基础理论到实际应用的各个层面。 第一章：动力电池材料概述与发展历程 本章首先对当前主流的新能源汽车动力电池技术进行梳理，包括锂离子电池（如三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂等）、固态电池、钠离子电池等，并简要介绍了它们的电化学原理、性能特点以及在电动汽车中的应用现状。随后，追溯了动力电池材料的发展历程，从早期的镍镉电池、镍氢电池，到如今占据主导地位的锂离子电池，分析了不同技术路线的演变逻辑和驱动因素。重点阐述了能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和成本等关键性能指标在电池材料发展中的核心作用，并展望了下一代动力电池材料可能的发展方向。 第二章：正极材料的性能优化与结构设计 正极材料作为锂离子电池的核心组分，其性能直接决定了电池的能量密度和循环寿命。本章将详细介绍当前广泛应用的钴酸锂（LCO）、镍钴锰酸锂（NCM）和镍钴铝酸锂（NCA）等层状氧化物材料，深入分析其结构特点、充放电机制以及导致性能衰减的内在原因。在此基础上，聚焦于提高这些材料的能量密度和安全性，重点阐述了高镍化正极材料（如NCM811、NCA）的制备工艺、结构稳定性和热稳定性研究。同时，对磷酸铁锂（LFP）材料的结构特点、优点（高安全性、长寿命）和局限性（能量密度较低）进行了深入分析，并介绍了通过掺杂、包覆、形貌控制等手段优化LFP性能的最新进展。此外，本章还对一些新兴的正极材料，如富锂锰基（LLMO）和多硫化物（S）等进行了探讨，分析了它们作为下一代高能量密度正极材料的潜力与挑战。 第三章：负极材料的革新与高容量化探索 负极材料的性能直接影响电池的功率密度、循环寿命和安全性。本章将首先系统介绍目前最主流的石墨类负极材料，包括天然石墨和人造石墨，分析其微观结构、比表面积、导电性等因素对电池性能的影响。深入探讨了石墨类负极在快充、长寿命方面的优化策略，例如表面包覆、改性以及形貌设计。随后，着重介绍非石墨类负极材料的研发进展，特别是硅基负极材料。详细阐述了硅的理论容量远高于石墨的优势，以及其在充放电过程中体积膨胀带来的挑战。在此基础上，介绍了多种克服硅负极体积膨胀的策略，包括纳米化、复合化（如硅碳复合）、合金化以及构建柔性三维骨架等。此外，本章还对金属锂负极、钛酸锂（LTO）负极以及一些新型储锂材料（如合金类、硫化物类）的性能特点、制备方法及其应用前景进行了评述，为开发更高能量密度和更长寿命的电池提供了理论指导。 第四章：电解液与隔膜的关键技术与界面工程 电解液和隔膜是锂离子电池中离子传输和安全隔离的载体，其性能直接影响电池的整体性能和安全性。本章首先从电解液组成、性能（电导率、稳定性、安全性）等方面进行详细介绍，包括有机溶剂、锂盐和添加剂的选择与优化。重点分析了不同有机溶剂（如碳酸酯类、醚类）的特性，以及高浓度锂盐和新型锂盐（如双氟磺酰亚胺锂 LiFSI）的应用。特别强调了各种添加剂（如VC、FEC、VTPI等）在改善SEI膜形成、提高循环寿命和抑制析锂等方面的作用。对于固态电解质，本章详细介绍了聚合物固态电解质、氧化物固态电解质和硫化物固态电解质的材料特性、制备方法以及在固态电池中的应用挑战。 隔膜作为物理屏障，其孔隙结构、厚度、机械强度和热稳定性至关重要。本章将介绍聚烯烃（PE、PP）微孔隔膜的制备工艺，并深入分析其对电池性能的影响。同时，重点介绍陶瓷涂层隔膜、高强度隔膜以及智能隔膜等新型隔膜材料的研发进展，以及它们在提升电池安全性和耐用性方面的优势。此外，本章还强调了电极/电解液界面的研究，包括固体电解质界面（SEI）的形成与演变，以及固-固界面（在固态电池中）的传输机制，阐述了界面工程在提升电池性能和延长寿命中的关键作用。 第五章：下一代动力电池技术展望与产业化挑战 本章聚焦于未来动力电池技术的发展方向，对一些极具潜力的下一代电池技术进行深入剖析。包括但不限于： 固态电池： 详细探讨了全固态电池在安全性、能量密度和功率密度方面的优势，分析了不同固态电解质（聚合物、氧化物、硫化物）的优缺点，以及全固态电池在界面相容性、离子电导率、制备工艺和成本方面的挑战。 锂硫电池： 介绍了锂硫电池的高理论能量密度潜力，分析了多硫化物穿梭效应、锂枝晶生长等关键问题，以及当前在正极材料、电解液和隔膜等方面的研究进展。 锂空气电池： 展望了锂空气电池作为终极电池技术的可能性，但同时也揭示了其在电化学活性物质、电解质稳定性、副反应抑制等方面的巨大技术障碍。 钠离子电池： 介绍了钠离子电池在资源丰富性、成本效益和低温性能方面的优势，分析了其正负极材料、电解液等关键技术的研发现状和未来发展方向，探讨了其在储能和部分电动汽车领域的应用前景。 在对这些前沿技术进行展望的同时，本章还将深入分析这些技术走向产业化所面临的共同挑战，包括：材料成本的控制、大规模生产工艺的开发、电池的循环寿命与可靠性验证、电池回收与梯次利用等。最后，对整个新能源汽车电池材料产业的未来发展趋势进行了预测，强调了跨学科合作、创新驱动和可持续发展的重要性。 本书内容严谨，逻辑清晰，图文并茂，力求用通俗易懂的语言，为从事新能源汽车、电池材料研发、生产制造以及相关领域研究的科技人员、工程师、研究生提供一份宝贵的参考资料。

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