本书首先阐述了喷墨打印技术目前国内外的研究现状、应用及发展趋势,然后通过纳米活性材料制备技术获得用于喷墨打印的电极活性材料,并通含电极活性材料的“墨水”制备,借助于商用喷墨打印设备和技术制备了可用于锂离子电池的LiCoO2薄膜正极、SnO2薄膜负极、Li4Ti5O12薄膜负极,同时对用相同材料制备的普通粉末电极和薄膜电极的电化学性行详细的表征和深入的研究。
随着微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的迅猛发展和应用,对能源的微型化和集成化提出了越来越高的要求。民用电子器件如传感器、智能卡、便携式电子设备等的迅猛发展,也对化学电源的微型化、薄膜化、柔性化、个性化提出了更高的要求。锂离子电池由于其具有高工作电压、高能量密度、长循环寿命、环境友好等的综合电化学性能,自199pan>年商业化以后得到迅速发展,目前在二次电池领域占据优势地位。除了在小型消费品电子领域广泛应用之外,锂离子电池还用于人造、航空航天和储能领域,并已经成为纯电动汽车和混合动力汽车的动力电源。全固态薄膜锂离子电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS、VLSI、智能卡等能源微型化、集成化的选择。
作者首先通过纳米材料制备技术得到用于喷墨打印的电极活性材料,然后通含电极活性材料的墨水制备,借助喷墨打印技术制备用于锂离子电池的薄膜电极,同时对相同材料制备的普通粉末电极和薄膜电极的电化学性行详细的表征和深入的研究。
本书是赵尧敏副教授在其博士论文《喷墨打印锂离子薄膜电极和复合超电容材料的制备及电化学性能研究》的基础上,经过增补和删改而成。赵尧敏的博士论文是在复旦大学江志裕教授的指导下完成的。江志裕教授渊博的学识、勇于创新
和敏捷的思维、严谨的治学态度、宽容儒雅淡泊名利的为人都对作者的工作和人生产生了长远而深刻的影响。在完成本书科研工作的过程中,严曼明师母不仅在生活上给予无微不至的关心和照顾,还在光谱分析方面给予了极大的帮助。
本书是本系统阐述利用喷墨打印技术制备锂离子薄膜电极的专著。作者借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、能量弥散X射线分析(EDX)、电化学综合测试仪等技术和方法系统研究了所制备材料和薄膜电极的表面形貌、晶体结构、厚度及综合电化学性能。
必须认识到,喷墨打印技术用于柔性、薄膜化、微型能器件制作依旧是一项发展中的技术,但是它的应用范围必然会像3D打印技术的产业化发展一样不断扩大,相关理论和实践也将逐步得到丰富和完善。
由于作者有限,书中难免出现缺点和错误,敬请读者批评指正!
目录
第pan>章薄膜锂离子电池的研展
1.pan>锂离子电池简介…
1.2全固态薄膜锂离子电池研展
1.3薄膜锂离子电极的制备方法简介
1.4喷墨打印技术制备锂离子薄膜电极和电池
第2章实验技术及研究方法
2.pan>实验研究中采用的主要药品及仪器
2.2研究方法
第3章纳米电极材料的制备与表征·
3.pan>软模板法合成纳米材料简介
3.2实验
3.3研究结果与讨论
3.4本章小结
第4章喷墨打印LiCoO2薄膜正极及其电化学性能
4.pan>概述
4.2喷墨打印墨水的制备
4.3薄膜LiCoO2电极的制备和表征
4.4墨水制备过程对纳米LiCoO2结构和性能的影响…
4.5热处理薄膜LiCoO2电极的制备和表征……
4.6本章小结…
第5章 喷墨打印SnO2薄膜负极的研究…
5.1 引言……
5.2薄膜SnO2负极的制备和表征
5.3本章小结…
第6章 喷墨打印Li4Ti5 O12薄膜负极的研究
6.pan>引言
6.2 Li Tis O12薄膜负极的制备和表征…
6.3热处理LiaTi5O12薄膜电极的制备和表征
6.4本章小结…