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鋰離子電池因其具有比能量大、自放電小、重量輕和環境友善等優點而成為行動式電子產品的理想電源，也是電動汽車和混合電動汽車的首選電源。因此，鋰離子電池及其相關材料已成為世界各國科研人員的研究熱門議題之一。
鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜四部分組成，其性能主要取决於所用電池内部材料的結構和性能。而電極材料决定着電池的性能，同時也决定電池50%以上的成本。
本書結合作者多年來電化學及化學電源科研與教學經驗，介紹了各類電極材料以及電極的制備方法與結構，着重介紹了高性能鋰離子電池正極的設計與功能調控，包括了：層狀電極材料、尖晶石電極、磷酸鹽正極材料、矽酸鹽正極材料、碳負極材料、鈦基電極材料以及鈦酸鋰電極材料等多種電極材料的設計與性能。適宜從事電池電極設計與製造的科研及技術人員參考。
作者簡介
伊廷鋒
大學教授、博士生導師。
在電池電極材料方面，至今已發表作者或通訊作者SCI期刊論文102篇，H因子為29，他引2600餘次，影響因子加和超過415，ESI高引論文9篇，先後為Nature Communications、無機化學學報等中外60餘種期刊審稿500餘篇，合作出版《動力電池技術與應用》和《動力電池材料》專著2部。
在教學方面主要從事物理化學、應用電化學、化學電源方面的教學工作。
第1 章 鋰離子電池概述
1.1 鋰離子電池概述
1.1.1 鋰離子電池的發展簡史
1.1.2 鋰離子電池的組成及原理
1.1.3 鋰離子電池的優缺點
1.2 鋰離子電池電極材料的安全性
1.2.1 正極材料的安全性
1.2.2 負極材料的安全性
1.3 鋰離子電池電極材料的表徵與測試方法
1.3.1 物理表徵方法
1.3.2 電化學表徵方法
1.3.3 電極材料活化能的計算
1.4 鋰離子電池隔膜
1.4.1 鋰離子電池隔膜的製備方法
1.4.2 鋰離子電池隔膜的結構與性能
1.5 鋰離子電池有機電解液
參考文獻
第2 章 鋰離子電池層狀正極材料
2.1 LiCoO2 電極材料
2.1.1 LiCoO2 電極材料的結構
2.1.2 LiCoO2 電極材料的電化學性能
2.1.3 LiCoO2 的製備方法
2.1.4 LiCoO2 的摻雜
2.1.5 LiCoO2 的表面改性
2.2 LiNiO2 正極材料
2.2.1 LiNiO2 的製備方法
2.2.2 LiNiO2 的摻雜改性
2.3 層狀錳酸鋰（LiMnO2）
2.3.1 層狀錳酸鋰的合成
2.3.2 不同的形貌對層狀錳酸鋰的電化學性能的影響
2.3.3 層狀錳酸鋰的摻雜改性
2.4 三元材料（LiNi1/3Co1/3Mn1/3 O2）
2.4.1 LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2 材料的結構
2.4.2 LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2 材料的合成
2.4.3 不同形貌對LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 材料性能的影響
2.4.4 LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2 材料的摻雜改性
2.4.5 LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2 材料的表面包覆
2.5 富鋰材料
2.5.1 富鋰材料的結構和電化學性能
2.5.2 富鋰材料的充放電機理
2.5.3 富鋰材料的合成
2.5.4 富鋰材料的性能改進
參考文獻
第3 章 尖晶石正極材料
3.1 LiMn2O4 正極材料
3.1.1 LiMn2O4 正極材料的結構與電化學性能
3.1.2 LiMn2O4 正極材料的容量衰減機理
3.1.3 LiMn2O4 正極材料製備方法
3.1.4 提高LiMn2 O4 正極材料性能的方法
3.2 LiNi0.5Mn1.5O4
3.2.1 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的結構與性能
3.2.2 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的失效機製
3.2.3 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的合成
3.2.4 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的形貌控製
3.2.5 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的摻雜
3.2.6 LiNi0.5Mn1.5O4 正極材料的表面包覆
參考文獻
第4 章 磷酸鹽正極材料
4.1 磷酸亞鐵鋰
4.1.1 LiFePO4 的晶體結構
4.1.2 LiFePO4 的充放電機理
4.1.3 LiFePO4 的合成方法
4.1.4 LiFePO4 的摻雜改性
4.2 磷酸錳鋰
4.2.1 LiMnPO4 的結構特性
4.2.2 LiMnPO4 的改性研究
4.3 LiCoPO4 和LiNiPO4 正極材料
4.3.1 LiCoPO4 的結構
4.3.2 LiCoPO4 的製備方法
4.3.3 LiCoPO4 的摻雜改性
4.3.4 LiNiPO4 正極材料
4.4 Li3V2(PO4) 3 正極材料
4.4.1 Li3V2(PO4) 3 的結構特點
4.4.2 Li3V2(PO4) 3 的製備方法
4.4.3 Li3V2(PO4) 3 的摻雜改性
4.4.4 不同形貌的Li3V2(PO4) 3
4.5 焦磷酸鹽正極材料
4.6 氟磷酸鹽正極材料
參考文獻
第5 章 矽酸鹽正極材料
5.1 矽酸鐵鋰
5.1.1 矽酸鐵鋰的結構
5.1.2 矽酸鐵鋰的合成
5.1.3 矽酸鐵鋰的改性
5.2 矽酸錳鋰
5.2.1 矽酸錳鋰的結構
5.2.2 奈米矽酸錳鋰材料的碳包覆
5.2.3 矽酸錳鋰材料的摻雜
5.3 矽酸鈷鋰
參考文獻
第6 章 LiFeSO4F 正極材料
6.1 LiFeSO4F 的結構
6.2 LiFeSO4F 的合成方法
6.2.1 離子熱法
6.2.2 固相法
6.2.3 聚合物介質法
6.2.4 微波溶劑熱法
6.3 LiFeSO4F 的摻雜改性
6.3.1 LiFeSO4F 的金屬摻雜
6.3.2 LiFeSO4F 的包覆改性
參考文獻
第7 章 碳基、矽基、錫基材料
7.1 碳基材料
7.1.1 石墨
7.1.2 非石墨類
7.1.3 碳奈米材料
7.1.4 石墨烯材料
7.2 矽基材料
7.2.1 矽負極材料的儲鋰機理
7.2.2 矽負極材料奈米化
7.2.3 矽-碳複合材料
7.2.4 其他矽基複合材料
7.3 錫基材料
7.3.1 錫基材料的奈米化
7.3.2 錫-碳複合材料
參考文獻
第8 章 Li4Ti5O12 負極材料
8.1 Li4Ti5O12 的結構及其穩定性
8.1.1 Li4Ti5O12 的結構
8.1.2 Li4Ti5O12 的穩定性
8.2 Li4Ti5O12 的電化學性能
8.3 Li4Ti5O12 的合成
8.3.1 Li4Ti5O12 的合成方法
8.3.2 Li4Ti5O12 的奈米化及表面形貌控製
8.4 Li4Ti5O12 的摻雜
8.5 Li4Ti5O12 材料的表面改性
8.5.1 Li4Ti5O12 複合材料
8.5.2 Li4Ti5O12 的表面改性
8.6 Li4Ti5O12 材料的氣脹
8.6.1 Li4Ti5O12 材料的產氣機理
8.6.2 抑製Li4Ti5O12 材料氣脹的方法
參考文獻
第9 章 鈦基負極材料
9.1 Li-Ti-O 化合物
9.1.1 LiTi2O4
9.1.2 Li2Ti3O7
9.1.3 Li2Ti6O13
9.2 MLi2Ti6O14（M= 2Na, Sr, Ba）
9.2.1 MLi2Ti6O14（M= 2Na, Sr, Ba） 的結構
9.2.2 MLi2Ti6O14（M= 2Na, Sr, Ba） 的合成方法
9.2.3 MLi2Ti6O14（M= 2Na, Sr, Ba） 的摻雜改性
9.2.4 MLi2Ti6O14（M= 2Na, Sr, Ba） 的包覆改性
9.3 Li2MTi3O8（M= Zn, Cu, Mn）
9.3.1 Li2MTi3O8
9.3.2 Li2MTi3O8
9.3.3 Li2MTi3O8
9.4 Li-Cr-Ti-O
9.4.1 LiCrTiO4
9.4.2 Li5Cr7Ti6O25
9.5 TiO2 負極材料
參考文獻
第10 章 其他新型負極材料
10.1 過渡金屬氧化物負極材料
10.1.1 四氧化三鈷
10.1.2 氧化鎳
10.1.3 二氧化錳
10.1.4 雙金屬氧化物
10.2 鈮基負極材料
10.2.1 鈮基氧化物負極材料
10.2.2 鈦鈮氧化物（Ti-Nb-O）
10.2.3 其他鈮基氧化物
10.3 磷化物和氮化物負極材料
10.4 硫化物負極材料
10.5 硝酸鹽負極材料
參考文獻
第11 章 鋰離子電池材料的理論設計及其電化學性能的預測
11.1 鋰離子電池材料的熱力學穩定性
11.1.1 電池材料相對於元素相的熱力學穩定性
11.1.2 電池材料相對於氧化物的熱力學穩定性
11.2 電極材料的力學穩定性及失穩機製
11.2.1 LixMPO4（M= Fe、Mn； x = 0、1） 材料的力學性質
11.2.2 LixMPO4（M= Fe、Mn；x = 0、1） 材料的電子結構及力學失穩機製
11.3 Li2-xMO3 電極材料的晶格釋氧問題及其氧化還原機理
11.3.1 Li2-xMO3 電極材料的晶格釋氧問題
11.3.2 Li2-xMO3 電極材料的氧化還原機理
11.4 鋰離子電池材料的電化學性能的理論預測
11.4.1 電極材料的理論電壓及儲鋰機製
11.4.2 電極材料的表面形貌的預測及表面效應
11.4.3 鋰離子擴散動力學及倍率性能
參考文獻
