第一篇：鋰離子電池重要知識點總結(jié)

鋰離子電池重要知識點總結(jié)

（1）電解液目前存在的突出問題: 與正負極的相容性。隨電壓升高，電解質(zhì)溶液分解產(chǎn)生氣體，使內(nèi)壓增大，導(dǎo)致對電池空難性的破壞以及升高電池工作溫度時溶劑的抗氧化能力較低。

（2）電解質(zhì)的好壞直接關(guān)系到電池的容量、使用壽命等性能。合適的電解質(zhì)鹽必須具備下述條件： 溶液的離子電導(dǎo)率高；化學(xué)穩(wěn)定性好，即不與溶劑、電極材料發(fā)生反應(yīng)，熱穩(wěn)定性好；電化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較寬的電化學(xué)窗口；使鋰在正反極材料中的嵌入量高和可逆性好。

（3）冠醚和穴狀化合物能與鋰離子形成包覆式螯合物，能夠提高鋰鹽在有機溶劑中的溶解度，實現(xiàn)陰陽離子對的有效分離和鋰離子和溶劑的分離，提高電解液的電導(dǎo)率

（4）基片涂布工藝流程 基片涂布的一般工藝流程：放卷→接片→拉片→張力控制→自動糾偏→涂布→干燥→自動糾偏→張力控制→自動糾偏→收卷

涂布基片(金屬箔)由放卷裝置放出供入涂布機?；氖孜苍诮悠_連接成連續(xù)帶后由拉片裝置送入張力調(diào)整裝置和自動糾偏裝置，經(jīng)過調(diào)整片路張力和片路位置后進入涂布裝置。極片漿料在涂布裝置按預(yù)定涂布量和空白長度分段進行涂布。在雙面涂布時，自動跟蹤正面涂布和空白長度進行涂布。涂布后的濕極片送入干燥道進行干燥，干燥溫度根據(jù)涂布速度和涂布厚度設(shè)定。干燥后的極片經(jīng)張力調(diào)整和自動糾偏后進行收卷，供下一步工序進行加工。

（5）石墨的大電流充放電性能差主要原因: 一是鋰離子在石墨中及在石墨表面形成的SEI膜中擴散慢；二是石墨具有較高的擇優(yōu)取向性“由于鋰離子只能從垂直于石墨晶體R軸的端面插入!當(dāng)石墨的取向平行于集流體時!鋰離子的遷移路程長使擴散變慢!反之若垂直于集流體!則鋰離子的插脫路徑變短!擴散加快”

（6）提高可逆容量方法：

一方面要盡量降低不可逆容量,另一方面要設(shè)法提高嵌鋰容量。不可逆容量損失主要發(fā)生在首次充放電SEI膜形成時, 這就要求盡量使生成SEI膜的溶劑或電解質(zhì)鹽的還原分解反應(yīng)能緩慢均勻地進行,從而生成薄而均勻,致密牢固的鈍化膜,它對電子及溶劑化的鋰離子絕緣,而對裸鋰離子導(dǎo)通。另外有資料表明,初次循環(huán)的不可逆容量越低,石墨類陽極的安全性就越高。

（7）電極材料的固相中鋰離子擴散系數(shù)是決定電池極化內(nèi)阻和電池大電流充放電的關(guān)鍵因素, 而鋰離子在正極材料中的插脫主要是離子鍵的復(fù)合與斷裂容易實現(xiàn), 所以鋰離子在負極材料中的擴散是主要影響因素。

（8）鋰離子電池隔膜是一種多孔的薄膜，阻隔正負極防止電池內(nèi)部短路，但允許離子流快速通過，從而完成在電化學(xué)充放電過程中鋰離子在正負極之間的快速傳輸

（9）影響鋰離子電池循環(huán)性能的幾個因素

循環(huán)性能對鋰離子電池的重要程度無需贅言；就宏觀來講，更長的循環(huán)壽命意味著更少的資源消耗。因而，影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素，是不得不考慮的問題。以下列舉幾個可能影響到電池循環(huán)性能因素，供參考。材料種類：材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素。選擇了循環(huán)性能較差的材料，工藝再合理、制成再完善，電芯的循環(huán)也必然無法保證；選擇了較好的材料，即使后續(xù)制成有些許問題，循環(huán)性能也可能不會差的過于離譜。從材料角度來看，一個全電池的循環(huán)性能，是由正極與電解液匹配后的循環(huán)性能、負極與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中，較差的一者來決定的。材料的循環(huán)性能較差，一方面可能是在循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)變化過快從而無法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰，一方面可能是由于活性物質(zhì)與對應(yīng)電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過快消耗進而影響循環(huán)。

正負極壓實：正負極壓實過高，雖然可以提高電芯的能量密度，但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能。從理論來分析，壓實越大，相當(dāng)于對材料的結(jié)構(gòu)破壞越大，而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ)；此外，正負極壓實較高的電芯難以保證較高的保液量，而保液量是電芯完成正常循環(huán)或更多次的循環(huán)的基礎(chǔ)。

水分：過多的水分會與正負極活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進而影響循環(huán)，同時水分過多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分難以除去的同時，痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。

涂布膜密度：單一變量的考慮膜密度對循環(huán)的影響幾乎是一個不可能的任務(wù)。膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異。對同型號同容量同材料的電芯而言，降低膜密度相當(dāng)于增加一層或多層卷繞或疊片層數(shù)，對應(yīng)增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán)。考慮到更薄的膜密度可以增加電芯的倍率性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些，當(dāng)然太薄的膜密度涂布時的誤差可能更難控制，活性物質(zhì)中的大顆粒也可能會對涂布、滾壓造成負面影響，更多的層數(shù)意味著更多的箔材和隔膜，進而意味著更高的成本和更低的能量密度。

負極過量：負極過量的原因除了需要考慮首次不可逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外，對循環(huán)性能的影響也是一個考量。對于鈷酸鋰加石墨體系而言，負極石墨成為循環(huán)過程中的“短板”一方較為常見。若負極過量不充足，電芯可能在循環(huán)前并不析鋰，但是循環(huán)幾百次后正極結(jié)構(gòu)變化甚微但是負極結(jié)構(gòu)被破壞嚴重而無法完全接收正極提供的鋰離子從而析鋰，造成容量過早下降。

電解液量：電解液量不足對循環(huán)產(chǎn)生影響主要有三個原因，一是注液量不足;二是雖然注液量充足但是老化時間不夠或者正負極由于壓實過高等原因造成的浸液不充分;三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被消耗完畢。注液量不足和保液量不足《電解液缺失對電芯性能的影響》。對第三點，正負極特別是負極與電解液的匹配性的微觀表現(xiàn)為致密且穩(wěn)定的SEI的形成，而肉眼可見的表現(xiàn)，既為循環(huán)過程中電解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面無法有效阻止負極與電解液發(fā)生副反應(yīng)從而消耗電解液，另一方面在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環(huán)的進行而重新生成SEI膜從而消耗可逆鋰源和電解液。不論是對循環(huán)成百甚至上千次的電芯還是對于幾十次既跳水的電芯，若循環(huán)前電解液充足而循環(huán)后電解液已經(jīng)消耗完畢，則增加電解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循環(huán)性能。測試的客觀條件：測試過程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測試中的過充過放、測試房溫度、測試過程中的突然中斷、測試點與電芯的接觸內(nèi)阻等外界因素，都會或多或少影響循環(huán)性能測試結(jié)果。不同的材料對上述客觀因素的敏感程度各不相同。總結(jié)：如同木桶原則一樣，諸多的影響電芯循環(huán)性能的因素當(dāng)中，最終的決定性因素，是諸多因素中的最短板。同時，這些影響因素之間，也都有著交互影響。在同樣的材料和制成能力下，越高的循環(huán)，往往意味著越低的能量密度，找到剛好滿足客戶需求的結(jié)合點，盡量保證電芯制成的一致性，方是最重要的任務(wù)所在。

（10）實際應(yīng)用中材料的比表面積大小的影響

比表面積是指單位質(zhì)量物質(zhì)的總表面積,即每克物質(zhì)總表面積,單位為 m2/g。比表面積是粉體材料.特別是超細粉和納米粉體材料的重要特征之一，粉體的顆粒越細，其比表面積越大，其表面效應(yīng),如表面活性、表面吸附能力、催化能力等越強。比表面的測量利用BET原理,采用氮氣吸脫附方法測得。只是一個參考值。表面積大了，鋰離子遷移量就能容納更多，電解液和負極界面接觸的機會越多，界面反應(yīng)活性高，發(fā)生副反應(yīng)的可能性也變大，同時大的表面積也意味著會形成更多的SEI膜，電池內(nèi)阻大，阻礙大倍率充放電。電池的電性能就會隨之下降。比表越大倍率性能就越好，但加工性能和容量就越差。表面積大有助吸液，當(dāng)然也易吸水，還要看你設(shè)計，還是那句適合的就是好的

（11）正極材料的PH值怎么測？

有的是1:10的比例測量，有的是1：9的比例測量的，不過根據(jù)測量中總是有誤差，所以這兩種測量的結(jié)果相差不大。稱取5.0g試樣，放入100ml 燒杯中，加入50ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌5分鐘，靜置30min，待測。

（12）鋰電池在涂布烘烤后為什么需要輥壓？如何來判斷輥壓效果？

主要的目的就是提高單位體積容量。材料有一個參數(shù)叫做壓實密度，鈷酸鋰4.0左右，錳酸鋰2.8左右，三元材料3.3左右，也就是說同樣的體積下可以容納更多的活性物質(zhì)材料，從而提高容量。材料壓好了，表面更加的光滑，減少掉粉，高內(nèi)阻。振實密度與材料的粒徑，比表面積有關(guān)。粒徑小，比表面積大，振實密度就小；反之粒徑大，比表面積小，振實密度就大。

（13）在實驗室進行磷酸鐵鋰正極材料測試時，為了得到較高的克容量，會在涂膜（涂布）時盡量涂薄一點，而鋰電池的正負極材料在與電解液接觸時，會生成SEI膜，SEI膜對保護電極免受電解液的侵蝕有用，但在形成過程中要消耗Li離子，這也就減少了有效的活性物質(zhì)，請問，怎么解決這個問題，即能保證涂膜的厚度很?。ǔ浞烹姇r能完全被激活），又能保證SEI膜形成時消耗的Li離子不至于影響它的克容量？

如果是測材料可容量，何必用石墨負極了，用半電池就行了。就是負極用鋰片做負極，一般是做出紐扣電池進行測試（詳見碩士論文）。材料全電池測試，是看綜合性能，根據(jù)產(chǎn)品特點來設(shè)計面密度。

（14）淺談游離鋰離子含量對于三元材料的影響

隨著三元材料使用的廣度和深度的不斷擴大，無論是電池廠家還是材料廠家，越來越重視游離鋰離子含量這一指標(biāo)，引起重視的原因主要由兩個：

1.鎳含量越高的三元中游離鋰離子的含量一般也越高，無論是從能量密度角度出發(fā)還是從降低成本的角度出發(fā)，游離鋰離子含量控制也被搬上臺面。

2.隨著電池廠家在三元材料使用中遇到的諸如電極加工性能，高溫性能甚至安全性能的要求越來越高，且越來越多的研究表明這些問題都直接或者間接的受到游離鋰離子含量的影響，尋求游離鋰離子含量盡可能低的三元材料則成為一些前沿電池廠家從正極材料角度解決三元一系列問題的手段。游離鋰離子在這里是指三元材料表面的鋰的氧化物，氫氧化物以及碳酸鹽類等，首先來了解游離鋰離子對于電池的危害：

1.電極加工性能。由于這些鋰的化合物為堿性，游離鋰離子含量升高，會使材料PH值升高，影響電極加工性能，如果電池廠車間水分含量控制能力不強，或者沒有注意對于材料的烘烤，很容易使?jié){液粘稠甚至出現(xiàn)凝膠狀。

2.高溫性能。有一個客戶做過驗證，如果游離鋰離子含量過高，在高溫，尤其是85℃儲存這個條件下產(chǎn)氣量會比較嚴重，雖然產(chǎn)氣量和正極與電解液的匹配關(guān)系很大，但是從正極材料角度來看，降低游離鋰離子含量會對于軟包85℃,4小時電池厚度變化率這一指標(biāo)有很大的改善。

3.安全性能。由于容量稍大的動力軟包電池一般都不會選用鎳含量較高的三元，所以對于游離鋰離子含量對于電池安全性影響的數(shù)據(jù)反饋目前還沒有，但是游離鋰離子含量如果過高，本身就說明材料的合成過程中結(jié)構(gòu)的完整性可能控制的不是很好，肯定會對后續(xù)的電化學(xué)性能產(chǎn)生影響，安全性應(yīng)該也是其中之一，至于究竟會有怎樣的影響，或者影響的機理是什么，隨著今后市場方面的進展，可能會有更多的了解。

既然游離鋰離子含量對于三元材料的使用有如上方面的影響，如何控制游離鋰離子含量無疑是很多廠家更加關(guān)心的問題。

目前國內(nèi)某高端客戶對于三元材料中游離鋰離子含量的要求為300ppm以內(nèi)，而目前國內(nèi)一般的523三元的這一指標(biāo)都在1000ppm以上。鎳含量較低的111三元來說，很多廠家都能做到，但是對于523三元來說控制難度還是很大，如果更高鎳含量的三元的話，應(yīng)該很難做到。一般通過以下方法降低游離鋰離子含量：

1.鋰含量的控制。雖然可通過降低鋰含量來降低鋰雜質(zhì)含量，但如果鋰含量過低，會使材料的充放電容量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面受到影響。此外，鋰含量與鋰雜質(zhì)含量并不是嚴格的正相關(guān)關(guān)系，在對應(yīng)的工藝下，找到最適合的鋰含量，可以更好的平衡游離鋰離子含量和電化學(xué)性能。2.燒結(jié)工藝的控制。好的燒結(jié)工藝可以降低游離鋰離子含量，此外前驅(qū)體形貌的控制和燒結(jié)的溫度等，都會影響游離鋰離子含量。

3.水洗工藝?，F(xiàn)在很多廠家都有對于三元材料水洗工藝的專利，而水洗的目的就是為了減少游離鋰離子含量，降低PH值。但是很多高端客戶并不接受經(jīng)過水洗的三元材料，主要是因為水洗工藝除了會進一步提高材料的成本之外，還可能把結(jié)構(gòu)中的鋰一起洗掉，產(chǎn)生一系列副作用。

首先，游離鋰離子含量這個指標(biāo)在很多材料廠家根本沒有受到重視，據(jù)我們了解，真正把這一指標(biāo)建立起來用于供應(yīng)商材料評估的電池廠家在國內(nèi)真的是屈指可數(shù)，其實這一指標(biāo)的檢驗并不復(fù)雜，用滴定法即可。

其次，以上的控制方法，很多材料廠家都有了解，但是如何真正的做好，把這些理論成功的在產(chǎn)業(yè)化中做好，需要的是長期的經(jīng)驗積累和腳踏實地的探索，這往往是對于研發(fā)投入有限的材料廠家很難做到的。

最后，幾乎可以肯定的是，軟包電池是今后鋰離子電池發(fā)展的一個重要方向，而想要在這一領(lǐng)域有所作為，三元材料的高溫產(chǎn)氣幾乎是不可避免的，而高電壓領(lǐng)域的應(yīng)用對于這一指標(biāo)的要求可能更加苛刻，所以有理由相信，制程控制優(yōu)異的高容量三元材料一定成為今后發(fā)展的主流。

（15）放電倍率

電池放電電流的大小常用“放電倍率”表示，即電池的放電倍率用放電時間表示或者說以一定的放電電流放完額定容量所需的小時數(shù)來表示，由此可見，放電倍率表示的放電時間越短，即放電倍率越高，則放電電流越大。（放電倍率=額定容量/放電電流）。根據(jù)放電倍率的大小，可分為低倍率（<0.5C）、中倍率（0.5-3.5C）、高倍率（3.5-7.0C）、超高倍率（>7.0C）

如：某電池的額定容量為20Ah，若用4A電流放電，則放完20Ah的額定容量需用5h，也就是說以5倍率放電，用符號C/5或0.2C表示，為低倍率。

mAh/g是指材料的克容量，是對材料容量性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)；也可以是質(zhì)量比容量，通常指一只電池能做到的最大容量與重量的比，用來衡量相同材料下的設(shè)計制造技術(shù)。電池容量電池的電容量常簡稱為容量，單位為庫化或安時。理論容量：系指根據(jù)參加電化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)電化當(dāng)量數(shù)計算得到的電量，通常理論上電化當(dāng)量物質(zhì)（1電化當(dāng)量物質(zhì)的量等于活性物質(zhì)的原子量或分子量除以反應(yīng)中的電子數(shù)）將放出1法拉第電量，即96500C或26.8Ah。

額定容量：系指在設(shè)計和生產(chǎn)電池時，規(guī)定或保證在指定的放電條件下，電池應(yīng)該放出的最低限度的電量。

實際容量：系指在一定的放電條件下，即在一定的放電電流和溫度下，電池在終止電壓前所能放出的電量。

（16）鋰電正極材料主流技術(shù)將共存發(fā)展

現(xiàn)有鋰離子充電電池的主流正極材料包括鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、三元材料（LiNiMnCoO2）和磷酸鐵鋰（LiFePO4）等。雖然主流正極材料在許多領(lǐng)域已取得廣泛應(yīng)用，但在性能和價格方面各具優(yōu)缺點，因此業(yè)界對現(xiàn)有正極材料的改進和新型正極材料的研發(fā)從未停止。

對鋰電正極材料技術(shù)的進一步研發(fā)工作，主要集中在提高比容量、降低成本、提高循環(huán)特性和提高安全性等方面。鋰電行業(yè)普遍的開發(fā)的目標(biāo)是在2015～2020年前后，使大型電池用鋰離子充電電池的能量密度達到現(xiàn)有的約2倍，即200～300Wh/kg。

由于現(xiàn)有主流正極材料的理論容量都在200mAh/g以下，要實現(xiàn)上述目標(biāo)，必須尋找超過200mAh/g的新材料，或是使用能夠?qū)⒛壳爸挥?V左右的對鋰電位提高到5V左右的5V類正極材料，以增加能量密度。

一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)超過250mAh/g的比容量，而且屬于5V類正極材料的固溶體類（Li2MnO3-LiMO2）材料被寄予了厚望。另一方面，雖然比容量并不算大，但橄欖石類正極材料能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓化，而且在安全性和成本方面?zhèn)涫荜P(guān)注。其中，目前已經(jīng)實用化的LiFePO4對鋰電壓僅為3.4V左右，而正在開發(fā)中的磷酸錳鋰（LiMnPO4）的對鋰電位達到4.1V。

在橄欖石類材料中，日本GS湯淺公司正在開發(fā)的磷酸釩鋰（Li3V2(PO4)3）不僅在安全性方面有望與LiFePO4相當(dāng)，理論容量也高達197mAh/g，比LiFePO4和LiMnPO4高出25mAh/g以上。而且，對鋰電位可以達到3.8V左右，比LiFePO4高0.4V左右。應(yīng)用該材料，該公司已經(jīng)制作出了試驗用電池產(chǎn)品。亞化咨詢認為，數(shù)碼電子設(shè)備、電動工具和電動車對鋰電池在需求上各不相同。即使電動車，電動自行車、電動家用轎車和電動公交大巴對鋰電池需求也有差異。因此，對鋰電池性能的差異化需求，將使各種主流鋰電正極材料都能夠在市場中得到合適的應(yīng)用。未來鋰電正極材料將出現(xiàn)主流技術(shù)共存發(fā)展的局面，而業(yè)界對于主流成熟技術(shù)的改進和對前沿新技術(shù)的開發(fā)也將不會停止。

（17）鈦酸鋰電池很難避免脹氣情況的原因？

應(yīng)該是比表面大，容易吸水造成的吧，個人愚見..顆粒小，易吸水，且環(huán)境水分控制不夠等等

（18）一家之言:磷酸鐵鋰和三元材料

最近看了很多關(guān)于哪種材料更適合電動汽車電池的新聞和專家論文，無外乎從材料的合成工藝和成本方面考慮。本人對兩種材料有如下的看法： 個人認為磷酸鐵鋰在長期的應(yīng)用階段，因其導(dǎo)電性差和密度低且改善的方法有限，比較適合短距離和速度較低的交通工具上使用。尤其是其耐高溫性能的這一優(yōu)點（55℃運行基本上沒有大問題），因此個人認為比較適合電動自行車。本文將重點介紹一下三元材料：

三元材料以其獨特的魅力，究其原因，有幾點： 1.材料的結(jié)構(gòu)比較獨特，層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)。

層狀結(jié)構(gòu)的居多，層狀結(jié)構(gòu)類似于樓房的樓層，鋰離子可以有序的嵌入或脫出正極材料本體；尖晶石結(jié)構(gòu)因材料內(nèi)部含有很多的四面體和八面體間隙，鋰離子也可有較多的儲存通道；如果負極配上近期很火的鈦酸鋰材料（該材料也為尖晶石結(jié)構(gòu)，具體的可以google），無疑是行業(yè)的一次革命，高的循環(huán)壽命和安全性能。

2.在應(yīng)用方面，三元材料低溫下性能比較好，零下時的放電效率將大大的高于磷酸鐵鋰。眾所周知，高溫的管理比低溫方便。低溫升到高溫的熱管理設(shè)計，比較復(fù)雜，實現(xiàn)起來也不是很簡單。例如采用VOLT的液體加熱方案，無疑增加了很多管道，而且安全性能不宜保證，搞不好錦上添花。3.在電池的應(yīng)用角度，三元材料的能量密度和電壓平臺均高于磷酸鐵鋰，對提高電動汽車的續(xù)航里程有很大的幫助。

4.在BMS方面，同樣的整車參數(shù)，可能需要磷酸鐵鋰400~500只，而應(yīng)用的三元材料可以降低至300多只，這方面從電池管理的角度來說，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，而且也提高了這個系統(tǒng)的安全性能。5.如果采用聚合物軟包電池，形狀可以隨意設(shè)計，對電動汽車的整車推廣將大有好處，可以充分的利用整車空間。

6.當(dāng)前寶馬電動汽車，日韓系大都采用三元材料的體系電池，無疑有上述多方面的考慮。

個人認為，電動汽車要真正的產(chǎn)業(yè)化，需要走軟包策略，在材料的選用方面，可以更傾向于三元，而非磷酸鐵鋰。但LZ沒有談三元的安全問題，不論是1:1:1，還是5:3:2，不摻LMO的話都無法滿足電動汽車的安全要求。若使用純?nèi)牧献鲭妱悠嚮螂妱哟蟀碗姵?，估計不只是起火的問題了。

（19）SEI膜的成膜機理及影響因素分析

在液態(tài)鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng),形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質(zhì)的特征,是電子絕緣體卻是Li+的優(yōu)良導(dǎo)體,Li+可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質(zhì)界面膜”(solid electrolyte interface),簡稱SEI膜。正極確實也有層膜形成,只是現(xiàn)階段認為其對電池的影響要遠遠小于負極表面的SEI膜,因此本文著重討論負極表面的SEI膜（以下所出現(xiàn)SEI膜未加說明則均指在負極形成的）。負極材料石墨與電解液界面上通過界面反應(yīng)能生成SEI膜,多種分析方法也證明SEI膜確實存在,厚度約為100～120nm ,其組成主要有各種無機成分如Li2CO3、LiF、Li2O、LiOH 等和各種有機成分如ROCO2Li、ROLi、(ROCO2Li)2 等。SEI膜的形成對電極材料的性能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。一方面,SEI 膜的形成消耗了部分鋰離子,使得首次充放電不可逆容量增加,降低了電極材料的充放電效率；另一方面,SEI 膜具有有機溶劑不溶性,在有機電解質(zhì)溶液中能穩(wěn)定存在,并且溶劑分子不能通過該層鈍化膜,從而能有效防止溶劑分子的共嵌入,避免了因溶劑分子共嵌入對電極材料造成的破壞,因而大大提高了電極的循環(huán)性能和使用壽命。因此,深入研究SEI膜的形成機理、組成結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及其影響因素,并進一步尋找改善SEI膜性能的有效途徑,一直都是世界電化學(xué)界研究的熱點。

1.SEI膜的成膜機理早在上世紀(jì)70年代,人們在研究鋰金屬二次電池時,就發(fā)現(xiàn)在金屬鋰負極上覆蓋著一層鈍化膜,這層膜在電池充放電循環(huán)中起著非常重要的作用。隨著對這種現(xiàn)象研究的深入,研究者們提出了這層鈍化膜大致的形成機理,并依靠這些機理,相繼提出了幾種鈍化膜的模型。在這些模型當(dāng)中,SEI 膜模型得到人們普遍的應(yīng)用,因此人們習(xí)慣于把這種鈍化膜稱為SEI膜。1.1.鋰金屬電池早期,人們對鋰金屬電池研究較多。對于鋰金屬電池負極上的鈍化膜,一般認為是極其活潑的金屬Li與電解液中的陰離子反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物(大多不溶)在金屬鋰表面沉積下來,形成一層足夠厚的、能夠阻止電子通過的鈍化膜。典型的反應(yīng)式有: PC + 2 e+ 2Li+ →(CH2OCO2Li)2 ↓+ CH2 =CH2 ↑雖然該鈍化膜也不足以阻止鋰枝晶在充放電過程中的聚集,然而其研究結(jié)果對鋰離子電池的機理研究有極其重要的指導(dǎo)意義。鋰離子電池一般用碳材料(主要是石墨)作負極,在SEI 膜形成的過程中,負極表面所發(fā)生的反應(yīng)與金屬鋰負極相類似。Aurbach等認為可能的反應(yīng)是由EC、DMC、痕量水分及HF等與Li+反應(yīng)形成(CH2OCO2Li)2、LiCH2CH2OCO2Li、CH3OCO2Li、LiOH、Li2CO3、LiF等覆蓋在負極表面構(gòu)成SEI膜,同時產(chǎn)生乙烯、氫氣、一氧化碳等氣體。主要的化學(xué)反應(yīng)如下(電解液以EC/DMC + 1mol/L LiPF6 為例): 2EC + 2e+ 2Li + →LiCH2CH2OCO2Li ↓；DMC + e+Li + →LiOH ↓+ 1/2H2 ；LiOH + e+ 2Li + →Li2CO3 ↓+ CO ；LiPF6 + H2O →LiF + 2HF + PF3O ；PF6-+ ne+ nLi + →LiF↓+LixPOFy ↓；HF +(CH2OCO2Li)2 ↓,LiCO3 ↓→LiF ↓+(CH2COCO2H)2 ,H2CO3(sol.)SEI膜持續(xù)生長,直到有足夠的厚度和致密性,能夠阻止溶劑分子的共插入,保證電極循環(huán)的穩(wěn)定性。同時,氣體的產(chǎn)生機理也推動了開口化成工藝的優(yōu)化。不過當(dāng)前的研究仍處于定性階段,深入至定量的研究及各種成分的影響分析,將成為下一步的研究重點及難點,其研究結(jié)果也將更富有指導(dǎo)意義。SEI膜的影響因素，SEI膜作為電極材料與電解液在電池充放電過程中的反應(yīng)產(chǎn)物 ,它的組成、結(jié)構(gòu)、致密性與穩(wěn)定性主要是由電極和電解液的性質(zhì)決定 ,同時也受到溫度、循環(huán)次數(shù)以及充放電電流密度的影響負極材料的影響負極材料的各種性質(zhì) ,包括材料種類、電極組成及結(jié)構(gòu)、形態(tài)特別是表面形態(tài)對SEI 膜的形成有著至關(guān)重要的影響。人們對各種類型的碳負極材料 ,包括熱解碳、碳纖維、石油焦、人造石墨和天然石墨等進行了深入研究,結(jié)果表明材料的石墨化程度和結(jié)構(gòu)有序性不同 ,所形成 SEI 膜的各種性質(zhì)也不同;即使對同一種碳材料 ,微粒的表面不同區(qū)域(基礎(chǔ)面和邊緣面),所形成的 SEI 膜也有很大差異。Kang[9]對碳負極形成 SEI 膜進行了研究 ,分析表明在這幾種碳材料中,熱解碳形成的SEI層較厚,而高定向熱解石墨(HOPG)上形成的 SEI 膜較薄。Edstrom 等[12] 對中間相碳微球(MCMB)和石墨作負極的 SEI膜的熱力學(xué)穩(wěn)定性進行研究。實驗證明 ,負極 SEI膜的熱穩(wěn)定性是由碳電極的類型決定的。把電極進行升溫處理 ,雖然各種碳負極剝落的起始溫度基本一致 ,但剝落程度和受溫度影響的范圍卻各不相同 ,這些差異主要是由電極的表面結(jié)構(gòu)孔隙率和粒子大小不同造成的。電解質(zhì)的影響一般認為作為溶質(zhì)的支持電解質(zhì)鹽比溶劑更易還原,還原產(chǎn)物成為SEI 膜的一部分。在一些常用的電解質(zhì)鋰鹽中LiClO4的氧化性太強,安全性差。LiAsF6 對碳負極電化學(xué)性能最好,但其毒性較大。LiPF6 熱穩(wěn)定性差,60～80 ℃左右就有少量分解成為LiF。因此尋找新型鋰鹽的研究一直在不斷進行中。電解質(zhì)鋰鹽的主要差別在于陰離子種類不同,造成SEI 膜的形成電位和化學(xué)組成有差別。用含 Cl、F等元素的無機鋰鹽作電解質(zhì)時,SEI膜中就會有這些電解質(zhì)的還原物存在。實驗表明[10] ,在含有 Cl 和 F 的電解液中，SEI膜中的 LiF、的含量都很高 ,這可能 LiCl是以下反應(yīng)所致[15] : LiPF6(solv)+ H2O(l)→LiF(s)+2HF(solv)+ POF3(g)LiBF4(solv)+ H2O(l)→LiF(s)+2HF(solv)+ BOF(s)并且 ,無機鋰鹽的分解也可能直接生成這些化合物: LiPF6(solv)→LiF(s)+ PF5(s)由于在熱力學(xué)上生成無機鋰化合物的傾向較大 ,故使得所生成的 SEI膜能更穩(wěn)定地存在 ,從而減弱 SEI膜在電化學(xué)循環(huán)過程中的溶解破壞。陽離子對 SEI 膜也有明顯影響。例如分別用LiPF6 和 TBAPF6(TBA+ 為四丁基銨離子)作電解質(zhì)時 ,采用EIS分析發(fā)現(xiàn)后者的阻抗顯著增大 ,這主要是因為 TBA+體積較大 ,嵌入后使石墨層間距擴張較大 ,所以造成石墨電極的嚴重破壞[16]。溶劑的影響研究表明 ,電解液的溶劑對SEI膜有著舉足輕重的作用 ,不同的溶劑在形成SEI膜中的作用不同。在PC溶液中，形成的SEI膜不能完全覆蓋表面，電解液很容易在石墨表面反應(yīng)，產(chǎn)生不可逆容量。在純 EC做溶劑時,生成的SEI 膜主要成分是(CH2OCOOLi)2 ,而加入DEC或DMC后,形成的SEI 膜的主要成分分別為C2 H5COOLi 和Li2CO3。顯然,后二者形成的SEI 膜更穩(wěn)定。在EC/DEC和EC/DMC的混合體系中, EC是生成SEI 膜的主要來源，只有EC發(fā)生了分解，DEC和DMC的主要作用是提高溶液的電導(dǎo)率和可溶性,而不在于參與SEI 膜的形成。有機電解質(zhì)的溶劑一般需要具有高電導(dǎo)率、低粘度、高閃燃點和較高的穩(wěn)定性等特點,這就要求溶劑的介電常數(shù)高，粘度小。烷基碳酸鹽如PC、EC等極性強，介電常數(shù)高，但粘度大，分子間作用力大，鋰離子在其中移動速度慢。而線性酯，如DMC(二甲基碳酸脂)、DEC(二乙基碳酸脂)等粘度低，但介電常數(shù)也低，因此，為獲得滿足需求的溶液，人們一般都采用多種成分的混合溶劑如PC十DEC，EC+DMC等。Peled 等[14] 分析了采用幾種不同配比的EC/PC、EC/DMC 做溶劑時高溫條件下SEI 膜的嵌脫鋰性能。研究表明,雖然室溫下電解液中含有PC 會在電極表面形成不均勻的鈍化層,同時易于產(chǎn)生溶劑共嵌入而使碳電極破壞,但PC 的加入?yún)s有利于提高電極高溫循環(huán)性能,具體原因有待于進一步研究。溫度的影響一般認為,高溫條件會使SEI 膜的穩(wěn)定性下降和電極循環(huán)性能變差,這是因為高溫時SEI 膜的溶解和溶劑分子的共嵌入加劇,而低溫條件下SEI 膜趨于穩(wěn)定。Ishiikawa[17] 在優(yōu)化低溫處理條件時發(fā)現(xiàn), 在-20 ℃時生成SEI 膜循環(huán)性能最好,這是因為低溫時形成的SEI 膜致密、穩(wěn)定, 并且阻抗較低。Andersson[15]則認為高溫條件下,原來的膜進行結(jié)構(gòu)重整,膜的溶解與重新沉積使新的膜具有多孔的結(jié)構(gòu),從而使得電解液與電極產(chǎn)生進一步接觸并繼續(xù)還原。目前在鋰離子電池制造商中普遍采用的化成后在30 —60 ℃之間保溫老化,以改善電池的循環(huán)性能和優(yōu)化電池的貯存性能,就是基于在較高溫度下SEI 膜的結(jié)構(gòu)重整之說電流密度的影響電極表面的反應(yīng)是一個鈍化膜形成與電荷傳遞的競爭反應(yīng)。由于各種離子的擴散速度不同和離子遷移數(shù)不同,所以在不同的電流密度下進行電化學(xué)反應(yīng)的主體就不相同,膜的組成也不同。Dollé[18 ] 在研究SEI 膜時發(fā)現(xiàn),電流密度對膜的厚度影響不大,卻使得膜的組成截然不同。低電流密度時，Li2CO3 首先形成,而ROCOOLi 則延遲到電極放電結(jié)束前才開始形成；高電流密度時,ROCOOLi沒有在膜中出現(xiàn)，膜中只含有Li2CO3 ,這使得膜的電阻變小，電容增大。Hitoshi Ota[19 ]等人在對以PC(碳酸丙稀酯)和ES(亞硫酸乙烯酯)基電解液系統(tǒng)的碳負電極進行研學(xué)手段對SEI 膜形成機理作了介紹。試驗研究表明: SEI 膜的產(chǎn)生主要是由PC 和ES 的分解而形成的,且ES 在PC 之前分解,SEI 膜的組成結(jié)構(gòu)主要取決于電流密度。如果電流密度高,SEI 膜的無機組分首先在該高電位下形成,鋰離子的插入開始,此后SEI 膜的有機組分形成。而當(dāng)電流密度較低時,從初始電位開始(1.5 V ,versus Li/ Li +),SEI 的有機組分立即形成。SEI膜的改性根據(jù) SEI膜的形成過程、機理及其性能特征 ,人們采用各種方法對SEI膜進行改性 ,以求改善其嵌脫鋰性能 ,延緩 SEI 膜的溶解破壞 ,增強穩(wěn)定性 ,同時減少 SEI膜形成過程中鋰離子的損失。目前 ,對SEI 膜的改性主要是通過對碳負極和電解液改性實現(xiàn)的。碳負極改性碳負極的改性方法有多種：包覆、機械研磨、表面成膜都是有效的方法。對石墨電極表面氧化、氣體還原處理、高溫?zé)崽幚怼⒍栊詺怏w清洗以及低溫預(yù)處理都能在一定程度上改善電極表面的 SEI膜 ,增強其穩(wěn)定性與循環(huán)性能 ,減少不可逆容量 ,增大充放電效率。包覆是一種有效的改性方法 ,可以使負極的循環(huán)性能得到很大的改善。這主要歸因于石墨外表面包上一層碳殼 ,能形成薄而致密的SEI膜 ,有效地抑制溶劑化鋰離子的共嵌入 ,阻止循環(huán)過程中石墨層的脫落。氧化也是一種優(yōu)良的碳負極改性方法。氧化可以除去碳電極的表面活性高的部分 ,使電極的微孔增加 ,形成的 SEI 膜有利于 Li 離子的通過;同時它表層的氧化物部分能形成與電極鍵合的 SEI膜 ,從而大大增強了膜的穩(wěn)定性。電解液在SEI膜的改性方面 ,電解液是另一個重要的方面。在選擇合適電解液的基礎(chǔ)上通過加入合適添加劑 ,能夠形成更穩(wěn)定的 SEI膜 ,提高電極表層分子膜的穩(wěn)定性，減少溶劑分子的共嵌入。有機成膜添加劑硫代有機溶劑是重要的有機成膜添加劑，包括亞硫酰基添加劑和磺酸酯添加劑。ES(ethylene sulfite, 亞硫酸乙烯酯)、PS(propylene sulfite, 亞硫酸丙烯酯)、DMS(dimethylsulfite, 二甲基亞硫酸酯)、DES(diethyl sulfite, 二乙基亞硫酸酯)、DMSO(dimethyl sulfoxide, 二甲亞砜)都是常用的亞硫?；砑觿20-22]，研究了發(fā)現(xiàn)添加劑活性基團的吸電子能力是決定添加劑在電極表面SEI 膜形成電位的重要因素，而與Li＋在電解液中的溶劑化狀況無關(guān)。Ota 等[20]證實了亞硫?；砑觿┻€原分解形成SEI膜的主要成分是無機鹽Li2S、Li2SO3 或Li2SO4 和有機鹽ROSO2Li，Wrodnigg 等[21]比較了不同亞硫酰基化合物的電化學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)其在碳負極界面的成膜能力大小依次為：ES>S>>DMS>DES，指出鏈狀亞硫?；軇┎荒苡米鱌C基電解液的添加劑，因為它們不能形成有效的SEI 膜，但可以與EC溶劑配合使用，高粘度的EC 具有強的成膜作用，可承擔(dān)成膜任務(wù)，而低粘度的DES 和DMS 可以保證電解液優(yōu)良的導(dǎo)電性?；撬狨ナ橇硪环N硫代有機成膜添加劑，不同體積的烷基磺酸酯如1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯、1,4-丁烷磺酸內(nèi)酯、甲基磺酸乙酯和甲基磺酸丁酯具有良好的成膜性能和低溫導(dǎo)電性能，是近年來人們看好的鋰離子電池有機電解液添加劑。鹵代有機成膜添加劑包括氟代、氯代和溴代有機化合物。這類添加劑借助鹵素原子的吸電子效應(yīng)提高中心原子的得電子能力，使添加劑在較高的電位條件下還原并有效鈍化電極表面。鹵代EC、三氟乙基膦酸[tris(2,2,2-trifluoroethyl)phosphite, 簡稱TTFP]、氯甲酸甲酯、溴代丁內(nèi)酯及氟代乙酸基乙烷等都是這類添加劑[23~25]。在PC 基電解液中加入10%的1,2-三氟乙酸基乙烷

[1,2-bis-(trifluoracetoxy)-ethane, 簡稱BTE]后，電極在1.75V(vs.Li/Li+)發(fā)生成膜反應(yīng)[25]，可有效抑制PC 溶劑分子的還原共插反應(yīng)，并允許鋰可逆地嵌入與脫嵌，提高碳負極的循環(huán)效率。氯甲酸甲酯、溴代丁內(nèi)酯的使用也可以使碳負極的不可逆容量降低60%以上。其它有機溶劑：碳酸亞乙烯酯(vinylene carbonate, 簡稱VC)是目前研究最深入、效果理想的有機成膜添加劑。Aurbach[26]在1mol/L 的LiAsF6/EC+DMC(1/1)電解液中加入10%的VC 后，利用分光鏡觀察電極表面，證實VC 在碳負極表面發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，生成聚烷基碳酸鋰化合物，從而有效抑制溶劑分子的共插反應(yīng)，同時對正極無副作用。Matsuoka 等[27]研究了VC 在1 mol/L 的LiAsF6/EC+EMC(ethyl methyl carbonate, 乙基甲基碳酸酯)(1/2)電解液中的作用，證實VC 可使高定向熱解石墨(highly oriented pyrolytic graphite, 簡稱HOPG)電極表面裂縫的活性點失去反應(yīng)活性，在HOPG 電極表面形成極薄的鈍化膜(厚度小于10nm)，該鈍化薄膜是由VC 的還原產(chǎn)物組成，具有聚合物結(jié)構(gòu)。另據(jù)Sony 公司的專利報道，在鋰離子電池非水電解液中加入微量苯甲醚或其鹵代衍生物，能夠改善電池的循環(huán)性能，減少電池的不可逆容量損失，這是因為苯甲醚和電解液中EC、DEC(diethyl carbonate, 二甲基碳酸酯)的還原分解產(chǎn)物RCO3Li 可以發(fā)生類似于酯交換的基團交換反應(yīng)，生成CH3OLi 沉積于石墨電極表面，成為SEI 膜的有效成分，使得SEI 膜更加穩(wěn)定有效，降低循環(huán)過程中用于修補SEI 膜的不可逆容量[28]。無機成膜添加劑優(yōu)良的無機成膜添加劑的種類和數(shù)目至今仍然十分有限。CO2在電解液中溶解度小，使用效果并不十分理想；相比之下，SO2的成膜效果和對電極性能的改善十分明顯，但與電池處于高電位條件下的正極材料相容性差，難以在實際生產(chǎn)中使用。無機固體成膜添加劑的研究最近也有了一些進展，Shin等[29]在1mol/L，LiPF6/EC+DMC體系中添加飽和Li2CO3后，電極表面產(chǎn)生的氣體總量明顯減少，電極可逆容量明顯提高。Choi 等[30]利用SEM、EDX 和FT-IR 研究電極表面結(jié)構(gòu)與組成的變化，認為SEI膜的形成是Li2CO3在電極表面沉積和溶劑還原分解共同作用的結(jié)果。Li2CO3的加入一方面有助于電極表面形成導(dǎo)Li+性能優(yōu)良的SEI膜，同時也在一定程度上抑制了EC和DEC的分解反應(yīng)。在LiClO4作鋰鹽電解質(zhì)的電解液中加入少量NaClO4，也可以降低電極不可逆容量，改善循環(huán)性能，這是因為Na+的加入改變了電解液內(nèi)部Li+的溶劑化狀況和電極界面成膜反應(yīng)的形式，SEI 膜的結(jié)

2.SEI膜的影響因素

SEI 膜作為電極材料與電解液在電池充放電過程中的反應(yīng)產(chǎn)物 ,它的組成、結(jié)構(gòu)、致密性與穩(wěn)定性主要是由電極和電解液的性質(zhì)決定 ,同時也受到溫度、循環(huán)次數(shù)以及充放電電流密度的影響。

2.1 負極材料的影響

負極材料的各種性質(zhì) ,包括材料種類、電極組成及結(jié)構(gòu)、形態(tài)特別是表面形態(tài)對SEI 膜的形成有著至關(guān)重要的影響。人們對各種類型的碳負極材料 ,包括熱解碳、碳纖維、石油焦、人造石墨和天然石墨等進行了深入研究[9—15] ,結(jié)果表明材料的石墨化程度和結(jié)構(gòu)有序性不同 ,所形成 SEI 膜的各種性質(zhì)也不同;即使對同一種碳材料 ,微粒的表面不同區(qū)域(基礎(chǔ)面和邊緣面),所形成的 SEI 膜也有很大差異。Kang[9]對碳負極形成 SEI 膜進行了研究 ,分析表明在這幾種碳材料中 ,熱解碳形成的 SEI 層較厚,而高定向熱解石墨(HOPG)上形成的 SEI 膜較薄。Edstrom 等[12] 對中間相碳微球(MCMB)和石墨作負極的 SEI膜的熱力學(xué)穩(wěn)定性進行研究。實驗證明 ,負極 SEI膜的熱穩(wěn)定性是由碳電極的類型決定的。把電極進行升溫處理 ,雖然各種碳負極剝落的起始溫度基本一致 ,但剝落程度和受溫度影響的范圍卻各不相同 ,這些差異主要是由電極的表面結(jié)構(gòu)孔隙率和粒子大小不同造成的。

2.2.電解質(zhì)的影響

一般認為作為溶質(zhì)的支持電解質(zhì)鹽比溶劑更易還原,還原產(chǎn)物成為SEI 膜的一部分。在一些常用的電解質(zhì)鋰鹽中LiClO4的氧化性太強,安全性差。LiAsF6 對碳負極電化學(xué)性能最好,但其毒性較大。LiPF6 熱穩(wěn)定性差,60～80 ℃左右就有少量分解成為LiF。因此尋找新型鋰鹽的研究一直在不斷進行中。電解質(zhì)鋰鹽的主要差別在于陰離子種類不同,造成SEI 膜的形成電位和化學(xué)組成有差別。用含 Cl、F等元素的無機鋰鹽作電解質(zhì)時 ,SEI 膜中就會有這些電解質(zhì)的還原物存在。實驗表明[10] ,在含有 Cl 和 F 的電解液中 ,SEI膜中的 LiF、的含量都很高 ,這可能 LiCl是以下反應(yīng)所致[15] : LiPF6(solv)+ H2O(l)→LiF(s)+2HF(solv)+ POF3(g)LiBF4(solv)+ H2O(l)→LiF(s)+2HF(solv)+ BOF(s)并且 ,無機鋰鹽的分解也可能直接生成這些化合物: LiPF6(solv)→LiF(s)+ PF5(s)

由于在熱力學(xué)上生成無機鋰化合物的傾向較大 ,故使得所生成的 SEI膜能更穩(wěn)定地存在 ,從而減弱 SEI膜在電化學(xué)循環(huán)過程中的溶解破壞。陽離子對 SEI 膜也有明顯影響。例如分別用LiPF6 和 TBAPF6(TBA+ 為四丁基銨離子)作電解質(zhì) 時 ,采用EIS分析發(fā)現(xiàn)后者的阻抗顯著增大 ,這主要是因為 TBA+體積較大 ,嵌入后使石墨層間距擴張較大 ,所以造成石墨電極的嚴重破壞[16]。2.3.溶劑的影響

研究表明 ,電解液的溶劑對SEI膜有著舉足輕重的作用 ,不同的溶劑在形成SEI膜中的作用不同。在PC溶液中，形成的SEI膜不能完全覆蓋表面，電解液很容易在石墨表面反應(yīng)，產(chǎn)生不可逆容量。在純 EC做溶劑時,生成的SEI 膜主要成分是(CH2OCOOLi)2 ,而加入DEC或DMC后,形成的SEI 膜的主要成分分別為C2 H5COOLi 和Li2CO3。顯然,后二者形成的SEI 膜更穩(wěn)定。在EC/DEC和EC/DMC的混合體系中, EC是生成SEI 膜的主要來源，只有EC發(fā)生了分解，DEC和DMC的主要作用是提高溶液的電導(dǎo)率和可溶性,而不在于參與SEI 膜的形成。有機電解質(zhì)的溶劑一般需要具有高電導(dǎo)率、低粘度、高閃燃點和較高的穩(wěn)定性等特點,這就要求溶劑的介電常數(shù)高，粘度小。烷基碳酸鹽如PC、EC等極性強，介電常數(shù)高，但粘度大，分子間作用力大，鋰離子在其中移動速度慢。而線性酯，如DMC(二甲基碳酸脂)、DEC(二乙基碳酸脂)等粘度低，但介電常數(shù)也低，因此，為獲得滿足需求的溶液，人們一般都采用多種成分的混合溶劑如PC十DEC，EC+DMC等。Peled 等[14] 分析了采用幾種不同配比的EC/PC、EC/DMC 做溶劑時高溫條件下SEI 膜的嵌脫鋰性能。研究表明,雖然室溫下電解液中含有PC 會在電極表面形成不均勻的鈍化層,同時易于產(chǎn)生溶劑共嵌入而使碳電極破壞,但PC 的加入?yún)s有利于提高電極高溫循環(huán)性能,具體原因有待于進一步研究。2.4.溫度的影響

一般認為,高溫條件會使SEI 膜的穩(wěn)定性下降和電極循環(huán)性能變差,這是因為高溫時SEI 膜的溶解和溶劑分子的共嵌入加劇,而低溫條件下SEI 膜趨于穩(wěn)定。

Ishiikawa[17] 在優(yōu)化低溫處理條件時發(fā)現(xiàn), 在-20 ℃時生成SEI 膜循環(huán)性能最好,這是因為低溫時形成的SEI 膜致密、穩(wěn)定, 并且阻抗較低。Andersson[15]則認為高溫條件下,原來的膜進行結(jié)構(gòu)重整,膜的溶解與重新沉積使新的膜具有多孔的結(jié)構(gòu),從而使得電解液與電極產(chǎn)生進一步接觸并繼續(xù)還原。目前在鋰離子電池制造商中普遍采用的化成后在30 —60 ℃之間保溫老化,以改善電池的循環(huán)性能和優(yōu)化電池的貯存性能,就是基于在較高溫度下SEI 膜的結(jié)構(gòu)重整之說。2.5.電流密度的影響

電極表面的反應(yīng)是一個鈍化膜形成與電荷傳遞的競爭反應(yīng)。由于各種離子的擴散速度不同和離子遷移數(shù)不同,所以在不同的電流密度下進行電化學(xué)反應(yīng)的主體就不相同,膜的組成也不同。Dollé[18 ] 在研究SEI 膜時發(fā)現(xiàn),電流密度對膜的厚度影響不大,卻使得膜的組成截然不同。低電流密度時，Li2CO3 首先形成,而ROCOOLi 則延遲到電極放電結(jié)束前才開始形成；高電流密度時,ROCOOLi沒有在膜中出現(xiàn)，膜中只含有Li2CO3 ,這使得膜的電阻變小，電容增大?？偨Y(jié)：1優(yōu)化電極界面SEI膜的組成和其他物理化學(xué)；2如何通過優(yōu)化電解液組分優(yōu)化SEI膜，人們?nèi)栽趯崳?/p>

（20）常用鋰離子電池導(dǎo)電劑的特性：

A、導(dǎo)電碳黑的特點是粒徑小，比表面積特別大，導(dǎo)電； B、導(dǎo)電石墨的特點是粒徑接近正負極活性物質(zhì)的粒徑； C、SP-Li的特點是粒徑小，和導(dǎo)電碳黑差不多；

D、科琴黑是目前比較前沿的超級導(dǎo)電炭黑，目前鋰電； E、碳納米管是近年新興 總結(jié)：1優(yōu)化電極界面SEI膜的組成和其他物理化學(xué)特性，增加電極可逆容量，延長循環(huán)壽命，同時提高電解液的電導(dǎo)率，減小極化，提高電極高倍率充放電性能 如何通過優(yōu)化電解液組分優(yōu)化SEI膜，人們?nèi)栽趯嶒灮A(chǔ)。通常認為，EC與一種鏈狀碳酸酯的混合溶劑是鋰離子蓄電池的優(yōu)良的負極相容性電解液，例如EC/DEC基電解液是熱解碳電極的優(yōu)良電解液體系，EC/DEC基電解液是石墨電極的優(yōu)良溶劑體系。SEI膜的成膜電位是1.2～0.8V（vs Li/Li+），嵌鋰電位是0.25～0v，這個電位中嵌入的鋰才是可逆的 雖然膜的形成會消耗電池中的鋰并增加電極與電解液的界面電阻!造成一定的電壓滯后!但優(yōu)良的SEI(固體電解質(zhì)界面)膜具有有機溶劑的不溶性!允許鋰離子通過而溶劑分子卻無法穿越!從而阻止了溶劑分子的共插入對電極的破壞!大大延長了電池的使用壽命

（21）材料的粒度跟電池的性能有什么關(guān)系？

粒徑小，比表面積高，初期活性好，電池的初期特性會比較好看，但是衰減會比較厲害，壽命上會有一定的縮減。粒徑大，比表面積小，初期活性弱，電池的初期特性不會很好看，但是衰減比較慢，穩(wěn)定性好。

Ex: 影響LiMn2O4 循環(huán)壽命的主要因素有錳溶解、電解液分解及Jahn Teller畸變．顆粒越細，比表面積越大的樣品錳溶解和對電解液的催化分解就會越嚴重．從前面的實驗結(jié)果可看出．產(chǎn)物的粒徑越大．倍率放電性能越差，且所制產(chǎn)物表面又較平滑．其比表面積不會因粒徑的增大而增大，因此不同粒徑樣品循環(huán)性能的差異應(yīng)來源于Jahn—Teller畸變．由于LiMn2O4是一種離子-電子混合導(dǎo)體鋰離子的擴散系數(shù)l0-9～ 10-10 cm。大粒徑活性物中鋰離子擴散路徑長，鋰離子不能及時嵌入導(dǎo)致表而鋰離子富集而使得電極電位下降。因此在達到規(guī)定放電電位時．仍有部分鋰離子不能完全回嵌．導(dǎo)致放電容量減少．同時，表面鋰離子富集造成過放電．使得表面錳平均氧化態(tài)低于3．5，導(dǎo)致Jahn Teller畸變發(fā)生循環(huán)性能下降。粒徑越大放電倍率越高，此現(xiàn)象就越明顯．總之．減小活性物粒徑對倍率放電性能有利．但考慮到填充性能．選擇粒徑大約10 nm 的活性物較為適宜． 結(jié)論:電化學(xué)充放電實驗表明：隨著LiCrMnO 粒徑的增大，鋰離子傳輸困難與Jahn—Teller畸變導(dǎo)致其倍率充放電性能逐漸下降．兼顧到活性物的填充性能，選擇粒徑大約10nm 的活性物較為適宜．

（22）為什么倍率型的電池采用粒徑小的鈷酸鋰，可是采用粒徑較大的AGP-2呢？倍率型的電池為什么都采用AGP系列石墨？

采用小顆粒鈷酸鋰是為了提高電子的導(dǎo)電性；而使用粒徑較大的AGP-2石墨，是考慮到在大電流密度下極化較大，小顆粒的界面反應(yīng)活性高，另外小顆粒的比表面積大，界面反應(yīng)活性高，SEI膜成膜更多，電池內(nèi)阻大，阻礙大倍率充放電

表面積越大，電解液和負極界面接觸的機會越多，發(fā)生副反應(yīng)的可能性也變大；同時大的表面積也意味著會形成更多的SEI膜。主因還是第一個。正極使用小顆粒在于減小li+擴散路徑（低的Loading意義也在此），小顆粒之間接觸緊密又可以加快電子傳導(dǎo)。

（23）1.陶瓷隔膜即在隔膜的表面或者負極表面涂覆Al2O3層，使之具有更好的耐熱和耐熱收縮性能，但是我們不知道這樣的涂層對電池企業(yè)來說意義大不大？另外，您覺得開始做這個項目有廣闊的市場前景嗎？

2.PVDF涂覆膜即在隔膜表面形成一層PVDF膜，不知道這樣對電池性能是否會有影響，有什么好處？您覺得做這個項目的話，必要性大嗎？或者說是不是一個發(fā)展方向。兩個都有必要.Sony: PVDF Coating制作的Polymer Cell,性能很好SDI: 表面涂覆Al2O3層,做的性能也很好

（24）關(guān)于電動汽車和動力電池的一點個人看法 電動汽車和動力電池一直是個熱門話題，國內(nèi)現(xiàn)在也是炙手可熱，壇子里的朋友很多人都在從事相關(guān)的工作。這里我想就電動汽車和動力電池，說點自己的個人看法。1.純電動汽車不可能靠鋰離子電池作為主動力來實現(xiàn)

國內(nèi)很多官員專家一直在鼓吹中國要大力發(fā)展電動車，而且是優(yōu)先發(fā)展純電動車。各級政府官員也是熱心的很，積極鼓勵引導(dǎo)發(fā)展LFP電動車，比如電動大巴，電動出租車的示范工程在全國熱火朝天的。仿佛吧汽油機換成LFP電池組，電動車就實現(xiàn)了，是這樣子嗎？ 我們知道，電動汽車大致可以分為純電動汽車（EV），插電式混合動力車（PHEV）和混合動力車（HEV）三大類，這三類車的區(qū)別我就不多說了，不明白的自己去Google。HEV需要高功率，電池組80wh/kg的能量密度就可以了，現(xiàn)有材料水平完全可以達到。PHEV則要求兼顧功率與能量密度，電池組的能量密度要接近120-150wh/kg, 也就是說單電池的能量密度要達到180wh/kg, 這個指標(biāo)對于現(xiàn)有的材料和電池生產(chǎn)技術(shù)也是可以達到的, 雖然以目前的技術(shù)水平還有點難度。那么EV呢？不妨可以簡單估算一下，純電動汽車要達到五百公里（一箱油至少可以跑五六百公里），作為主動力鋰離子電池組的能量密度要達到多少？如果是跟汽油引擎同重的鋰電電池組，它的能量密度至少要達到350wh/kg以上, 也就是說單電池的能量密度要接近400wh/kg這還是在理想工況下,實際工況下里程會更短。那么，鋰離子電池的能量密度有沒有可能達到400 wh/kg以上呢? 我們暫且拋開復(fù)雜的電化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的概念，做些通俗易懂的分析?，F(xiàn)有的鋰電體系，其實它只能算“半個”高能電池。因為它的高比能量，主要是來自負極的低電極電勢，正極的電極電勢只有1V左右，跟常規(guī)水系電池的正極電位差不多。嵌入反應(yīng)需要電極材料有適當(dāng)?shù)匿囯x子遷移通道和結(jié)構(gòu)框架，結(jié)構(gòu)和電荷因素限制了正極材料容量不可能太高。要想使鋰電成為“真正”的高能電池，同樣只有兩條路：提高工作電壓，現(xiàn)在已經(jīng)接近５V了,結(jié)果是必須采用新的電解液體系；提高材料比容量，正極現(xiàn)在已經(jīng)接近300mAh/g了, 再高結(jié)構(gòu)和電荷因素不容許。所以要想進一步提高鋰電比能量，必須打破現(xiàn)在的嵌入反應(yīng)機理的束縛, 象其它常規(guī)化學(xué)電源一樣，采用異相氧化還原機理（金屬鋰做負極）。但是鋰枝晶以及枝晶與電解質(zhì)的強烈反應(yīng)，使得金屬鋰為負極的高能鋰電池不可能實現(xiàn)。繞了一圈，問題又回到了鋰電的起點。其實現(xiàn)在基于嵌入反應(yīng)的鋰離子電池，是不得已而為之的折衷辦法！目前18650電池比能量已經(jīng)達到了200wh/kg，大電池也做到了150wh/kg。個人覺得在技術(shù)上仍然有提高的可能, 比如小電池達到250 wh/kg, 大電池達到200 wh/kg。但如果還是基于嵌入反應(yīng)原理, 在保證安全性的前提下，再提高恐怕就非常困難了。Envia的原型電池的能量密度達到了400wh/kg, 這個我信。正極用阿貢的富鋰固溶體，負極用硅碳復(fù)合材料。但這只是原形電池，在實際電池里面能量密度可以超過250wh/kg甚至接近300wh/kg，應(yīng)該問題不大。但這個體系能否商業(yè)化都是大問號，里面 有很多實際問題。而且這個電池體系用于大型動力電池的可能性很小，具體原因就不多說了。后鋰電時代有兩個耀眼的“新星”，Li-S和Li-空電池。其實它們都不是什么新星，都是老掉牙的體系了，只是最近又熱了起來。稍微分析一下，你就會發(fā)現(xiàn), Li-S的S/C正極問題，金屬 Li負極問題，此外還有電解液都是啃了幾十年沒啃動的硬骨頭，這些都不是在短時間可以解決的。我個人覺得，如果鋰硫電池有應(yīng)用可能的話，可能是在一些特殊場合比如軍用的單兵電源之類的，大規(guī)模民用現(xiàn)在基本上看不到可能。至于Li-空電池，純粹就一大忽悠，稍微有點電化學(xué)常識的人都明白這玩意就是扯蛋, 基本上就是把鋰電池和燃料電池的缺點有機地結(jié)合在一起的一種電池。

我們再從安全性的角度探討一下，畢竟安全性是動力電池最基本的要求。電池是什么，最通俗的解釋就是通過電化學(xué)反應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在電化學(xué)活性物資里面（密閉容器里），其實就是一炸彈，只不過炸彈用的是含能材料能量密度比電池高至少兩個數(shù)量級。電池的比能量越高安全系數(shù)就越低，這是個很簡單的常識。如果400wh/kg的鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)的話，這么高比能量的大型動力電池通過安全性檢測（比如穿刺，擠壓）的可能性有多大？根據(jù)最基本的能量守恒定律,本人覺得不可能!否則的話那好了，以后恐怖分子搞人肉就不用炸彈了，直接把電池短路就OK了！現(xiàn)在，對電動汽車安全性的考量正逐漸被擺到了最優(yōu)先的位置，那么石墨負極大電流充電時的析鋰就是個重大安全隱患，將來安全型電動汽車如果不用石墨，負極又有什么替代品呢？我前面說了，鋰離子電池的高能量密度，就是建立在石墨負極極低的嵌鋰電位的基礎(chǔ)之上的！那么對于鋰電而言，高能量密度和高安全性，本來就是相互矛盾的！

從能量密度的角度看，汽車要想實現(xiàn)電動化，目前只有燃料電池（FC）有可能(僅僅是技術(shù)上的可行性)。我們不妨換個角度來看問題。電池是什么？它是一個能量存儲裝置。FC呢？它是一個能量轉(zhuǎn)換裝置，類似于汽油機。那么我們就很容易理解這兩種電化學(xué)能源體系的本質(zhì)不同了，這個本質(zhì)不同直接決定了他們在應(yīng)用層面的不同定位。由于電池的能量密度比FC低一個數(shù)量級，這個劣勢決定了它在應(yīng)用層面上只能作為中小型的能量存儲裝置。體積越大，它的能量密度跟FC的差距就越大。只有PEMFC電動車加滿一次氫氣（采用玻璃纖維增強超高壓鋁瓶），在行駛里程上可以接近汽油機（只是接近而已，還有差距）。其實，單從工程技術(shù)的角度來說，PEMFC已經(jīng)非常成熟了。德國在上世紀(jì)８０年代就在U２０６級AIP潛艇上采用了Siemens的AFC電堆。PEMFC的性能和可靠性安全性都是毋須置疑的, PEMFC目前商業(yè)化主要問題不是工程技術(shù)問題，PEMFC的技術(shù)已經(jīng)很成熟了。主要問題還是成本和壽命的問題，而且成本問題跟迫切。只有將Pt的擔(dān)載量降低到0.01mg/cm2的水平(比目前低一個數(shù)量級)，PEMFC才可能有商業(yè)化的前景?，F(xiàn)在看來也不見得就不可能，這次夏威夷ECS大會已經(jīng)有了苗頭。我一直認為，F(xiàn)C的工作方式是非常理想的，這種電能轉(zhuǎn)化裝置應(yīng)該有它的用武之地。未來EV的動力源可能不見得就是FC，但應(yīng)該是采用類似的工作原理。

鋰電發(fā)展到今天已經(jīng)很成熟了，本人時常在思考，花這么大的功夫冒著這么大的安全風(fēng)性隱患提高電池的能量密度值得嗎？電池的能量密度，理論上就比FC要低一個數(shù)量級呀，我們總是想著如何提高電池能量密度，將電池直接做為汽車動力源，這個努力方向?qū)?？三五年后，這個問題必有答案。

2.電動汽車在未來近十年不大可能有實質(zhì)性的商業(yè)化進展

連續(xù)這幾年，電動汽車和新能源在國內(nèi)是炒得發(fā)紫，仿佛電動汽車就是汽車發(fā)展唯一方向，馬上就要實現(xiàn)似的。真得是這樣的嗎？我個人一直認為，電動化只是汽車發(fā)展諸多方向中的其中一個方向而已，而且是個比較長遠而非近期就可以實現(xiàn)的方向。國內(nèi)很多人對電動車抱有極大的期待，并且在動力電池上面投入巨資，希望能彎道超車趕超歐美。我只能說，希望是美好的，但現(xiàn)實是極其殘酷的！我個人認為，電動車在未來十年都不大可能展開實質(zhì)性的商業(yè)化進程。

電動車相對于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車而言是個新事物，任何新事物都有個市場培育和發(fā)展的過程，要改變汽車這個非常成熟的東西，自然需要比較長的時間。這絕對不是打打環(huán)保低碳的口號，就可以忽悠消費者的事情。消費者永遠都是只注重眼前利益的，你跟他講大道理那自然是對牛彈琴。打個比方，假如有個電動汽車電池有兩個方案。一個是10萬人民幣10年壽命，另外一個是6萬人民幣5年壽命，那么百分之九十五的消費者會選擇第二個方案，雖然這個方案性價明顯比第一個低。

電動汽車發(fā)展落后于預(yù)期的另外一個主要原因，就是動力電池的性能和成本都還不能滿足實際需要。電池組的成本還是太高，超出了消費者的承受能力。電池的性能也不能滿足車輛實際需求，倍率性能，壽命，安全性都有待改善。我前面說過，動力電池最重要的是安全性。要在保證安全性的前提下，降低成本提高性能才行。但是以目前的技術(shù)水平來說，降低成本提高性能很難同時達到。所有這些問題聚集在一起的直接后果，就是電動車的發(fā)展，遠遠落后于國人的預(yù)期。3.HEV和PHEV的路線問題

我前面說了，EV不大可能以鋰離子電池作為動力來實現(xiàn)。那么HEV和PHEV就成了當(dāng)下現(xiàn)實的選擇了。這兩種路線的選擇，取決于各國的具體國情。對于歐美國家而言，由于相當(dāng)部分家庭都有自己的獨立車庫，而且歐美人口密度普遍比東亞低，充電樁建設(shè)相對容易，所以PHEV將是歐美國家的主要發(fā)展方向。而東亞中日韓三國，則是人口極其稠密。PHEV在東亞能否發(fā)展起來，很大程度上取決于換電池的運營模式能否有商業(yè)化的大面推廣。如果換電池模式不能推廣的話，那么HEV將是更加現(xiàn)實的發(fā)展道路了。

HEV和PHEV的發(fā)展路線問題是非常重要的，因為它將直接決定電池的材料體系。我前面說了，PHEV要求兼顧功率與能量密度，那么目前只有三元材料能夠滿足使用要求。就HEV來說，LMO和LFP都可以使用，各有的各特點, 但實事求是來講，LMO體系可能性更大。簡單的分析我們可以看到，即使在未來電動車商業(yè)化了，LFP最樂觀的預(yù)測充其量也不過是跟NMC和LMO三分天下而已。這幾年，中國舉國上下大煉鋼鐵搞LFP動力電池，背后的潛臺詞就是電動車快速發(fā)展而且LFP一統(tǒng)動力電池江湖。仔細想想，這可能嗎？不過時有些人的一廂情愿罷了！

(25)集流體為什么負極要用銅箔而正極要用鋁箔?

1、采用兩者做集流體都是因為兩者導(dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟(可能這也會有利于粘結(jié)),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。

2、銅表面氧化層屬于半導(dǎo)體,電子導(dǎo)通,氧化層太厚,阻抗較大;而鋁表面氧化層氧化鋁屬絕緣體,氧化層不能導(dǎo)電, 但由于其很薄,通過隧道效應(yīng)實現(xiàn)電子電導(dǎo),若氧化層較厚,鋁箔導(dǎo)電性級差,甚至絕緣。一般集流體在使用前最好要 經(jīng)過表面清洗,一方面洗去油污,同時可除去厚氧化層。

3、正極電位高,鋁薄氧化層非常致密,可防止集流體氧化。而銅箔氧化層較疏松些,為防止其氧化,電位比較低較好,同時Li難與Cu在低電位下形成嵌鋰合 金,但是若銅表面大量氧化,在稍高電位下Li會與氧化銅發(fā)生嵌鋰發(fā)應(yīng)。AL箔不能用作負極,低電位下會發(fā)生 LiAl合金化。

4、集流體要求成分純。AL的成分不純會導(dǎo)致表面膜不致密而發(fā)生點腐蝕,更甚由于表面膜的破壞導(dǎo)致生成LiAl合金

（26）電池爆炸原因分析

1.負極容量不足。當(dāng)正極部位對面的負極部位容量不足,或是根本沒有容量時,充電時所產(chǎn)生的部分 或全部的鋰就無法插入負極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會析在負極的表面,形成突起狀“枝晶”,而下一次充電時,這個突起部分更容易造成鋰的析出,經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后,“枝晶”會長大,最后會刺穿隔膜紙,使內(nèi)部產(chǎn)生短路。電芯急劇放電,產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,高溫會使電解液分解成氣體,負極碳和隔膜紙燃燒,造成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。負極容量不足的工位：正極來料容量偏高；負極來料容量偏低；正負極攪拌不均；正極敷料量偏大；正極涂布不均；正極頭尾部堆料；負極涂布不均；負極暗痕；負極劃痕；負極凹點；負極露箔；負極顆粒；負極壓片時壓死；正負極分檔配對錯誤；負極包不住正極

2.水分含量過高。水份可以和電芯中的電解液反應(yīng),生產(chǎn)氣體,充電時,可以和生成的鋰反應(yīng),生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時很容易分解生成氣體,當(dāng)這一系列生成的氣體會使電芯的內(nèi)部壓力增大,當(dāng)電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸。水分含量過多工位：正極烘烤不充分；正極打膠配料時吸潮；涂布時正負極未烘干；組裝烘烤時未烘干；注液前烘烤未烘干或吸潮；電解液水份含量過大；陳化時吸潮；封口太慢而吸潮

3.內(nèi)部短路。由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象,電芯大電流放電, 產(chǎn)生大量的熱,燒壞隔膜,而造成更大的短路現(xiàn)象,這樣電芯就會產(chǎn)生高溫,使電解液分解成氣體,造成內(nèi)部壓力過大,當(dāng)電芯的外殼無法承受這個壓力時,電芯就會爆炸。

內(nèi)部短路的工位：正負裁大片毛刺；正負極分小片掉料；正負極分小片毛刺；負極鉚焊未拍平,有毛刺；卷繞不齊；隔膜紙有砂眼；壓扁時壓力太大；組裝短路電芯未檢出；組裝微短路電芯下流；激光焊短路電芯未檢出；

烘烤時溫度太高烘壞隔膜；上部膠位置不對；高溫膠紙包住負極耳；貼底部膠未完全包住底部 4.上部膠。激光焊時,熱量經(jīng)殼體傳導(dǎo)到正極耳上,使正極耳溫度高,如果上部膠紙沒有隔開正極耳及隔膜,熱的正極耳就會使隔膜紙燒壞或收縮,造成內(nèi)部短路,而形成爆炸。5.高溫膠紙包住負極耳?？蛻粼谪摌O耳點焊時,熱量傳導(dǎo)到負極耳上,如果高溫膠紙未貼好,負極耳上的熱量就會燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。

6.貼底部膠未完全包住底部。客戶在底部鋁鎳復(fù)合帶處點焊時,會在底部殼壁產(chǎn)生大量的熱,傳導(dǎo)極芯的底部,如果高溫膠紙未完全包住隔膜,會燒壞隔膜,造成內(nèi)部短路,形成爆炸。

7.過充。電芯過充電時,正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而放出的鋰過多也容易無法插入負極中,也容易造成負極表面析鋰, 而且,當(dāng)電壓達到4.5V以上時,電解液會分解生產(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。

過充可能的工位：預(yù)充時電流設(shè)置過大；預(yù)充柜個別點電流過大；電芯容量不足；檢測時電流設(shè)置過大；檢測時個別點電壓偏大；用戶使用時充電器電壓偏大。

8.外部短路。外部短路可能由于操作不當(dāng),或誤使用所造成,由于外部短路,電池放電電流很大,使電芯的發(fā)熱,高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞,造成內(nèi)部短路,因而爆炸。外部短路可能的工位：上電芯未對好,造成正負極接觸；電芯在周轉(zhuǎn)過程中打火；用戶在使用時正負極短路；保護線路板失效

（27）電池術(shù)語常用的縮寫

SOC：state of charge荷電狀態(tài)； 個體現(xiàn)放出電量 DOD：depth of discharge，放電深度 OCV：open circuit voltage，開路電壓； SOC與DOD正好相對，一個表達剩余電量，一充電率：C-rate；終止電壓：Cut-off discharge voltage 過放電：Over discharge ；過充電：Over charge 能量密度：Energy density； 自我放電：Self discharge 循環(huán)壽命：Cycle life； 記憶效應(yīng)：Memory effect negative/ positivepaste mixing 負/正極混漿 negative foundation paste coating 負極拉底漿 negative paste coating負極拉漿 coating and sintering拉漿燒結(jié) classifyingbyweight極片分級； recirclingthebelt復(fù)繞； Scrubbingtheplate刷片 Thefirstinspection首檢；

tabwelding(toplate)點焊極耳； winding卷繞；

the negativeplate cutting負極裁片 automatic cutting滾切

classifying by weight極片分級； re-rolling復(fù)壓；smoothing較平recircling the belt復(fù)繞； impregnating浸漬； water boiling水煮

scrubbing the plate刷片； drying烘干； punch沖切； round corner圓角

the first inspection首檢 punched steel belt穿孔鋼帶

tab welding(to plate)點焊極耳； electronic balance 電子天平winding卷繞；

welding current collector點焊集流盤 changing the can倒殼； testing short circuit測短路

welding collector to can bottom點底； electrolyte filling加電解液 vacuumize抽真空；

inserting insulation spacer(separating loop)裝隔斷圈

groove滾槽；

applying(smearing)sealant涂封口蠟； insert gasket按密封圈

welding cap點焊蓋帽； vent cap 組合蓋帽；

manual caps assembling人工按帽

crimping封口； formation化成；

batteries sorting電池分容

sending to warehouse成品入庫；

microporous polyethylene separator 聚乙烯微孔隔膜

pellon Separator培綸隔膜； safety vent安全泄氣閥； terminal極端

continuous pasting連續(xù)拉漿； ultrasonic weld超聲波點焊； laser激光

displacement 擱置；

testing internal resistance測內(nèi)阻； anode 陽極； cathode陰極

grid板刪(鉛酸電池)； pack包裝；

performance性能； material材質(zhì)； appearance外觀

shape外形； porosity 孔隙率； desiccant干燥劑；

unsealing pressure 開啟壓力

toughness韌性； vent ball防爆球； flatness平整度； rigidity 硬度； nylon尼龍

compact致密； uniformity均勻； thickness厚度；

area specific density面密度 contractility收縮性

第二篇：財務(wù)管理重要知識點總結(jié)

《財務(wù)管理》重要知識點

第1章 總論

P3 企業(yè)財務(wù)關(guān)系 P5 財務(wù)管理的目標(biāo)

第2章 財務(wù)管理的價值觀念

2.1 貨幣時間價值部分的全部計算

可分散風(fēng)險與不可分散風(fēng)險的區(qū)別（掌握各自的例子）資本資產(chǎn)定價模型的計算 證券估值的計算 股票投資的優(yōu)缺點

第4章 財務(wù)戰(zhàn)略與預(yù)算

財務(wù)戰(zhàn)略的綜合類型有哪些，各類型的特點 SWOT 分析法的含義和因素分析 全面預(yù)算的特點 全面預(yù)算的構(gòu)成 全面預(yù)算的作用

籌資數(shù)量的預(yù)測：因素分析法

第5章 長期籌資方式

長期籌資的定義及動機 長期籌資的原則 長期籌資的類型 股票的含義和種類 普通股籌資的優(yōu)缺點

債務(wù)性籌資補償性余額的計算p157 長期借款籌資的優(yōu)缺點 決定債券發(fā)行價格的因素 債券發(fā)行價格的計算（包括溢價、折價、平價發(fā)行的決定因素，以及到期日短于發(fā)行期的債券價格的計算）

融資租賃的方式包括哪些？ 優(yōu)先股籌資的優(yōu)缺點p173

第6章 資本結(jié)構(gòu)決策

資本結(jié)構(gòu)的定義及意義 資本結(jié)構(gòu)的價值基礎(chǔ) 資本成本的概念 資本成本的作用

債務(wù)資本成本率的測算 股權(quán)資本成本率的測算

優(yōu)先股及留用利潤資本成本率的測算 綜合資本成本率的測算 營業(yè)杠桿和財務(wù)杠桿的定義 營業(yè)杠桿與財務(wù)杠桿系數(shù)的計算 營業(yè)杠桿與財務(wù)杠桿系數(shù)的意義

影響營業(yè)杠桿及財務(wù)杠桿利益與風(fēng)險的因素 聯(lián)合杠桿系數(shù)的測算 每股收益分析法的計算

第7章 投資決策理論

投資現(xiàn)金流的分析（計算）

折現(xiàn)現(xiàn)金流量方法（內(nèi)容、計算）非折現(xiàn)現(xiàn)金流量方法（內(nèi)容、計算）

第8章 投資決策實務(wù)

稅負對現(xiàn)金流的影響

第9章 短期資產(chǎn)管理

營運資本的概念 營運資本管理的原則 持有現(xiàn)金的動機 應(yīng)收賬款的功能 應(yīng)收賬款政策主要包含哪些內(nèi)容？各自包含的內(nèi)容又有哪些？（如信用條件，包含信用期限、折扣期限和現(xiàn)金折扣）存貨的種類包括哪些？ 存貨的功能？

存貨的成本包括哪些？

經(jīng)濟批量的計算（掌握到含現(xiàn)金折扣的情況即可。再訂貨點、不確定性等內(nèi)容不是重點）。什么是適時制管理，它的成功取決于哪些因素？

第10章 短期籌資管理

短期籌資的概念、特征與分類

短期籌資政策的類型（具體說明各種類型的含義和特點，并可以通過圖表列示。）自然性籌資的種類，每個種類下各有哪些形式。放棄現(xiàn)金折扣的資本成本的計算

第11章 股利理論與政策

股利的發(fā)放程序

股利政策的類型有哪些，各自的特點是什么，適用范圍。p367-370

第三篇：電子商務(wù)重要知識點總結(jié)

談?wù)勑叛?/p>

首先我先談?wù)勛约簩π叛鲆辉~的初步理解。我認為信仰一般是指人對超自然存在的信奉，比如信神佛或道等。也有將信仰世俗化，比如信奉某種理想或某種學(xué)說如共產(chǎn)主義，甚至信仰某個傳奇人物。將科學(xué)作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，也是一種信仰，把科學(xué)當(dāng)成了“教”。例如宗教這個詞在古希臘語中的本意就是束縛和捆綁，是對人們思想和意識形態(tài)的控制。是否信仰超自然存在，人們分為有神論者與無神論者。人們一直為是否有神爭論不休，有信仰者彼此也爭論不休。其實，不管人們信與不信，神佛的存在似乎是一個事實。無論信佛還是信神，真誠信奉的人具有超越世俗的目標(biāo)，其人生也更加美好，因為他們是在用生命實踐著慈悲或博愛的準(zhǔn)則，是為他人而活著。沒有信仰的人為一己私利投機鉆營，心靈空虛，靠名利填充自己，碰到了挫折就十分脆弱，因為他們沒有精神支柱。好的信仰讓人奮進，無論是順境還是逆境，都不因外在的環(huán)境而變化，會不斷提升自己的精神境界，逐漸走向完美。生活中也有的人雖然沒有信仰但人格較為高尚，他們雖然是好人，但因為缺乏好的信仰而無法走向永恒。好的信仰能讓人在塵世的磨難中變得越來越真誠善良，在離開這個世界時進入美好的天國。

宗教于信仰的關(guān)系在于： 宗教的基礎(chǔ)是信仰，也有人認為是蒙昧主義。宗教只要求人們相信，不要求人們問為什么。先去信它，然后再慢慢理解，最后它就會將人同化，去感染更多的人信仰。

信仰是人的心靈被某種主張、或說教、或現(xiàn)象、或神秘力量所震撼從而在意識中自動建立起來的一套人生價值體系。一個人或一個群體信仰的產(chǎn)生，不僅僅與其所生活的社會背景，家庭背景有關(guān)，更與國家總體的意識形態(tài)有著密不可分的聯(lián)系。例如我們從小出生在一個無神論教育的國家，從小就被灌輸以儒家修齊治平的思想，父母社會無時無刻不在以各種條條框框束縛我們天性的釋放和發(fā)展，告訴我們什么是正確的，什么是錯誤的不可取的，不聽話的孩子就要挨打，聽話的孩子才有糖吃，才是老師家長心目中“有出息的孩子 ”。對于這些我并不敢說是錯誤的，因為對于東方人來說，低調(diào)內(nèi)斂是一種深入骨髓的特質(zhì)，教導(dǎo)孩子成為這樣的人是沒有錯的，但應(yīng)該給他們更多的信仰空間和自由，讓他們?nèi)プ鲎约合胱龅牟贿`法的事，讓他們投身于自己熱愛的領(lǐng)域，最終的目的只有一個，那就是讓孩子們認識他們自己，成為他們自己。而并非讓孩子們成為一個個現(xiàn)實生活中那些背著幾十斤的書包，帶著厚重眼鏡的書呆子和學(xué)習(xí)的機器。這是我對目前中國社會現(xiàn)實的信仰危機所抒發(fā)的些許感慨。

信仰不能說是形成的，而是一種本能。我們發(fā)現(xiàn)只有圣經(jīng)告訴我們?nèi)藶楹伪热f物尊貴，乃是神照自己的樣式造的，是有神的形象。這就可以解釋人為什么不可與動物相提并論，圣經(jīng)說人是神為自己的榮耀造的。下面就結(jié)合我本人關(guān)于信仰的真實經(jīng)歷來談?wù)勼w會吧。圣經(jīng)是一部已不能用偉大來形容的作品了。在我去年高考失利,下定決心補習(xí)一年的一段時間里，我一度心情十分的苦悶，對未來對人生幾乎就要失掉所有的希望。宿舍里有同學(xué)拿來了一本圣經(jīng)，他是從家里帶來的，于是處于好奇，我將其借來看了看。本想在吃完飯后拿出來讀一讀，可總是擔(dān)心在吵鬧的宿舍讀是對圣經(jīng)的褻瀆。于是總是在宿舍熄燈后，我打開小臺燈，小心翼翼的翻開圣經(jīng)，細細品讀其中的哲思和智慧。于是我慢慢學(xué)著思考探索我生命的意義，人生存在這世上是為了什么？我們來到這世界真的是來掠奪的嗎？我們赤裸裸的來，又赤裸裸的去，這生命有什么意義呢？如果我們的結(jié)果是死，何必又要生呢？生來倒在這世上遭受無數(shù)的苦難，倒不如死了好，死了化作一團

泥滋潤著大地，默默注視著這美好的世界。我經(jīng)常會默默的對著無邊無際的黑夜哭泣追問，討父母為什么要生我啊？你們這樣受苦還帶著我一起受苦。我們都是這樣的痛苦，我盼望過海德格爾所說的：“詩意的棲居在大地上，”這種生存方式。為著這樣的信念，我不斷的尋求知識，試圖在知識中能找到真理，可是每次找到的真理，都被后來找到的真理推翻，這真理又被再后來的真理繼續(xù)推翻……我感覺這世上好像沒有真理，既是真理就應(yīng)該是永恒不變的，不可能推翻的，真理是推翻其它所謂“真理”的參照物。越陷越深覺得這世上的一切都毫無意義。我喜愛自由，但是總覺得覺得自己好像不屬于這個世界，與它格格不入。

信仰使人獲得永恒的生活。每一個人都渴望永生，害怕死亡。假如人的一生僅有10年，那不得不說是一種悲劇，在還沒來得及享受這偉大的生命時早已死去，但假使人一生有500年那也同樣是一種悲劇。因為時間是被限制的，追求永生才是最終極的選擇。正如羅素所說的：“人們不僅希望在今世永生，而且也希望死后也能夠永生。但今世的生活是短暫的，因此我們只能希望在死后能見到自己的親朋好友，能夠看到公正與和平?！?認為死亡是人生的終結(jié)的人，他們的精神是空虛的，他們的生活也是沒有任何價值的。人們都希望自己名垂青史，而美名又能在世上留多長時間呢？人類要滅亡，宇宙要滅亡，美名豈能永存？只有后世才能永生，只有后世才是真正的生活，而獲得后世幸福生活的最基本條件是，必須信仰宇宙的創(chuàng)造者，必須信仰后世的存在，并為后世的生活而努力奮斗。從這一角度來說，信仰的價值就不僅僅是填補精神的空虛了，而是人奮斗的目標(biāo)，是生活的道路，是體現(xiàn)人生的價值，沒有信仰，意味著什么也沒有，自己擁有的一切都將消失，到后世將一無所獲。

信仰這個和生命，永生一樣永恒經(jīng)典的話題。信其有，不信則無。一個看似簡單卻又無比深奧的命題，值得我們用盡在世間的一生去探尋，去求解。我們每個人要做的就是堅信自己的信仰，就像喬布斯講的那樣：我們的時間有限，所以不要浪費時間活在別人的生活里。不要被信條所惑——盲從信條是活在別人的生活里。不要讓任何人的意見淹沒了你內(nèi)在的心聲。最重要的，擁有跟隨內(nèi)心和直覺的勇氣。你的內(nèi)心與直覺知道你真正想成為什么樣的人。任何其他事物都是次要的。

第四篇：光纖通信 重要知識點總結(jié)

光纖通信 重要知識點總結(jié)

第一章

1.任何通信系統(tǒng)追求的最終技術(shù)目標(biāo)都是要可靠地實現(xiàn)最大可能的信息傳輸容量和傳輸距離。通信系統(tǒng)的傳輸容量取決于對載波調(diào)制的頻帶寬度，載波頻率越高，頻帶寬度越寬。

2.光纖：由絕緣的石英（SiO2）材料制成的，通過提高材料純度和改進制造工藝，可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗。

3.光纖通信系統(tǒng)的基本組成:以光纖為傳輸媒介、光波為載波的通信系統(tǒng)，主要由光發(fā)送機、光纖光纜、中繼器和光接收機組成。光纖通信系統(tǒng)既可傳輸數(shù)字信號也可傳輸模擬信號。輸入到光發(fā)射機的帶有信息的電信號，通過調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號。光載波經(jīng)過光纖線路傳輸?shù)浇邮斩耍儆晒饨邮諜C把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。系統(tǒng)中光發(fā)送機的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將生成的光信號注入光纖。光發(fā)送機一般由驅(qū)動電路、光源和調(diào)制器構(gòu)成，如果是直接強度調(diào)制，可以省去調(diào)制器。

光接收機的作用是將光纖送來的光信號還原成原始的電信號。它一般由光電檢測器和解調(diào)器組成。光纖的作用是為光信號的傳送提供傳送媒介，將光信號由一處送到另一處。中繼器分為電中繼器和光中繼器（光放大器）兩種，其主要作用就是延長光信號的傳輸距離。為提高傳輸質(zhì)量，通常把模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)制、脈沖頻率調(diào)制或脈沖寬度調(diào)制信號，最后把這種已調(diào)信號輸入光發(fā)射機。還可以采用頻分復(fù)用技術(shù)，用來自不同信息源的視頻模擬基帶信號（或數(shù)字基帶信號）分別調(diào)制指定的不同頻率的射頻電波，然后把多個這種帶有信息的RF信號組合成多路寬帶信號，最后輸入光發(fā)射機，由光載波進行傳輸。在這個過程中，受調(diào)制的RF電波稱為副載波，這種采用頻分復(fù)用的多路電視傳輸技術(shù)，稱為副載波復(fù)用技術(shù)。目前大都采用強度調(diào)制與直接檢波方式。又因為目前的光源器件與光接收器件的非線性比較嚴重，所以對光器件的線性度要求比較低的數(shù)字光纖通信在光纖通信中占據(jù)主要位置。

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基本上由光發(fā)送機、光纖與光接收機組成。發(fā)送端的電端機把信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號去調(diào)制發(fā)送機中的光源器件LD，則LD就會發(fā)出攜帶信息的光波，即當(dāng)數(shù)字信號為“1”時，光源器件發(fā)送一個“傳號”光脈沖；當(dāng)數(shù)字信號為“0”時，光源器件發(fā)送一個“空號”。光波經(jīng)低衰耗光纖傳輸后到達接收端。在接收端，光接收機把數(shù)字信號從光波中檢測出來送給電端機，而電端機再進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原來的信息。這樣就完成了一次通信的全過程。

4.光纖通信的優(yōu)點:1通信容量大,一根僅頭發(fā)絲粗細的光纖可同時傳輸1000億個話路2中繼距離長,光纖具有極低的衰耗系數(shù)，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達數(shù)百千米以上,因此光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信。3.保密性能好4.適應(yīng)能力強5.體積小、重量輕、便于施工維護6.原材料資源豐富，節(jié)約有色金屬和能源，潛在價格低廉,制造石英光纖的原材料是二氧化硅（砂子），而砂子在自然界中幾乎是取之不盡、用之不竭的

5.光發(fā)射機:功能是把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并用耦合技術(shù)把光信號最大限度地注入光纖線路。光發(fā)射機由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。光源是光發(fā)射機的核心。光發(fā)射機的性能基本上取決于光源的特性，對光源的要求是輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小，輸出功率和波長穩(wěn)定，器件壽命長。

6.實現(xiàn)光源調(diào)制的方法:直接調(diào)制和外調(diào)制。直接調(diào)制是用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動電流，使輸出光隨電信號變化而實現(xiàn)的。這種方案技術(shù)簡單，成本較低，容易實現(xiàn)，但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制。外調(diào)制是把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實現(xiàn)的。外調(diào)制的優(yōu)點是調(diào)制速率高，缺點是技術(shù)復(fù)雜，成本較高，因此只有在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用。

6.光纖線路:光纖線路的功能是把來自光發(fā)射機的光信號，以盡可能小的畸變（失真）和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C。光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。光纖是光纖線路的主體，接頭和連接器是不可缺 少的器件。光纖線路的性能主要由纜內(nèi)光纖的傳輸特性決定。對光纖的基本要求是損耗和色散這兩個傳輸特性參數(shù)都盡可能地小，而且有足夠好的機械特性和環(huán)境特性。

7.石英光纖在近紅外波段，其損耗隨波長的增大而減小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有3個損耗很小的波長窗口。在這3個波長的窗口損耗分別小于2dB/km、0.4dB/km和0.2dB/km。

8.光接收機:功能是把從光纖線路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號。光接收機由光檢測器、放大器和相關(guān)電路組成，光檢測器是光接收機的核心，對光檢測器的要求是響應(yīng)度高、噪聲低和響應(yīng)速度快。光檢測器類型：在半導(dǎo)體PN結(jié)中加入本征層的PIN光敏二極管和雪崩光敏二極管。

光接收機把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程，是通過光檢測器的檢測實現(xiàn)的。檢測方式有直接檢測和外差檢測兩種。直接檢測是用檢測器直接把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這種檢測方式設(shè)備簡單、經(jīng)濟實用，是當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)普遍采用的方式。外差檢測要設(shè)置一個本地振蕩器和一個光混頻器，使本地振蕩光和光纖輸出的信號光在混頻器中產(chǎn)生差拍而輸出中頻光信號，再由光檢測器把中頻光信號轉(zhuǎn)換為電信號。難點是需要頻率非常穩(wěn)定、相位和偏振方向可控制，以及譜線寬度很窄的單模激光源，優(yōu)點是有很高的接收靈敏度。

光接收機最重要的特性參數(shù)是靈敏度。靈敏度是衡量光接收機質(zhì)量的綜合指標(biāo)，它反映接收機調(diào)整到最佳狀態(tài)時，接收微弱光信號的能力。靈敏度主要取決于組成光接收機的光敏二極管和放大器的噪聲，并受傳輸速率、光發(fā)射機的參數(shù)和光纖線路的色散的影響，還與系統(tǒng)要求的誤碼率或信噪比有密切關(guān)系。

9.空間光通信與傳統(tǒng)的微波通信相比，其顯著的優(yōu)點為：1通信容量大。2體積小。3功耗低。4建造經(jīng)費和維護經(jīng)費低。

10.空間光通信是指在兩個或多個終端之間，利用在空間傳輸?shù)募す馐鳛樾畔⑤d體，實現(xiàn)通信，空間光通信關(guān)鍵技術(shù):1激光器技術(shù)對激光波長的研究主要集中在800nm、1000nm及1550nm三個波段，與以上三種波長對應(yīng)的半導(dǎo)體激光器、固體激光器和光纖激光器。2.捕獲、瞄準(zhǔn)、跟蹤技術(shù)3.調(diào)制、接收技術(shù),調(diào)制方式分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相,接收直接強度探測,即非相干探測具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實現(xiàn)等優(yōu)點。相干（外差）探測這種方法具有接收靈敏度高、抗干擾能力強等優(yōu)點，但系統(tǒng)較為復(fù)雜，對元器件性能要求較高，特別是對波長的穩(wěn)定性和譜線寬度要求較高

11.光通信鏈路功率設(shè)計原則主要是保證在所要求的參數(shù)（通信距離、系統(tǒng)碼率及誤碼率）條件下，光接收端機探測器上接收到的最小功率Prmin大于接收機靈敏度的要求。

第二章

1.光源是光發(fā)射機的主要器件，主要功能是實現(xiàn)信號的電—光轉(zhuǎn)換,作用是將電數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字脈沖信號并將此信號送入光纖線路進行傳送。光檢測器位于光接收機內(nèi)，主要功能是實現(xiàn)信號的光—電轉(zhuǎn)換，2.光源性能的基本要求與類型:1發(fā)光波長與光纖的低衰減窗口相符2足夠的光輸出功率3可靠性高、壽命長4溫度穩(wěn)定性好5光譜寬度窄,由于光纖有色散特性，使較高速率信號的傳輸距離受到一定限制。若光源譜線窄，則在同樣條件下的無中繼傳輸距離就長。6調(diào)制特性好7與光纖的耦合效率高8尺寸小、重量輕

3.光源的類型:光纖通信光源分為半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）。半導(dǎo)體光源優(yōu)點是其工作波長可以對準(zhǔn)光纖的低損耗、低色散窗口，還具有體積小、功耗低、易于實現(xiàn)內(nèi)調(diào)制等特點，特別適用于光纖通信。缺點，包括輸出功率小、熱穩(wěn)定性差、遠場發(fā)散角大(指半導(dǎo)體光源發(fā)出的激光功率不夠集中，大致分布在30°左右的立體角內(nèi)，因而有相當(dāng)一部分光功率不能耦合進光纖，這一部分丟失的光功率就是“入纖損耗”的主要機理。)半導(dǎo)體光源的輸出功率小和入纖損耗大，限制了通信的無再生距離。熱穩(wěn)定性差，環(huán)境溫度超過40℃時應(yīng)有監(jiān)測和告警。發(fā)光二極管分為邊發(fā)光、面發(fā)光和超輻射三種結(jié)構(gòu)。同一波長的LD和LED采用相同組成的有源層（即發(fā)光層），它們的區(qū)別在于結(jié)構(gòu)和工作原理不同。LD的輸出功率大，入纖耦合效率高，但穩(wěn)定性較差；而LED的輸出功率小，耦合損耗也較大，但穩(wěn)定性好，壽命幾乎不成問題，價格也較LD便宜。一般長途干線使用LD作光源，短距離的本地網(wǎng)發(fā)送機選用LED。4.半導(dǎo)體光源:半導(dǎo)件激光器是向半導(dǎo)體PN結(jié)注入電流，實現(xiàn)粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光.絕大部分粒子處于基態(tài)，只有較少數(shù)的粒子被激發(fā)到高能級，-23且能級越高，處于該能級的粒子數(shù)越小。k0=1.38×10J/K，k0為玻耳茲曼常數(shù).電子在原子核外的躍遷有三種基本方式：自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收.受激輻射是受激吸收的逆過程。電子在E1和E2兩個能級之間躍遷，吸收的光子能量或輻射的光子能量都要滿足玻爾條件，即E2-E1=hf12

-34h為普朗克常數(shù)，h=6.626×10J·s；f12為吸收或輻射的光子頻率。

5.粒子反轉(zhuǎn)分布:產(chǎn)生受激輻射和產(chǎn)生受激吸收的物質(zhì)是不同的。設(shè)在單位物質(zhì)中，處于低能級和處于高能級的粒子數(shù)分別為N1和N2。當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時，存在分布 k0為玻爾茲曼常數(shù)，-23k0=1.38×10J/K；T為熱力學(xué)溫度。由于（E2-E1）>0，T>0，總有N1>N2。這是因為電子總是首先占據(jù)低能量的軌道。受激吸收和受激輻射的速率分別比例于N1和N2且比例系數(shù)相等。如果N1> N2，即受激吸收大于受激輻射。當(dāng)光通過這種物質(zhì)時，光強按指數(shù)衰減，這種物質(zhì)稱為吸收物質(zhì)。

通常情況下，粒子具有正常能級分布，總是低能級上的粒子數(shù)比高能級上的粒子數(shù)多。所以光的受激吸收比受激輻射強，因此光總是受到衰減。要想獲得光的放大，必須使受激輻射強于受激吸收。也就是說，使N2> N1，當(dāng)光通過這種物質(zhì)時，會產(chǎn)生放大作用，這種物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。N2> N1的分布和正常狀態(tài)（N2> N1）的分布相反，所以稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的物質(zhì)稱為激活物質(zhì)或增益物質(zhì)。要想得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，一般采用光激勵、放電激勵、化學(xué)激勵等方法，給物質(zhì)能量，以求把低能級的粒子激發(fā)到高能級上去，這個過程叫泵浦。

13.光源與光纖的耦合:光源和光纖耦合的程度,可以用耦合效率η來衡量，它的定義為η=PF/Ps.PF為耦合入光纖的光功率；Ps為光源發(fā)射的光功率。η的大小取決于光源和光纖的類型，LED和單模光纖的耦合效率較低，LD和單模光纖的耦合效率更低。

影響光源與光纖耦合效率的主要因素是光源的發(fā)散角和光纖的數(shù)值孔徑NA。發(fā)散角越大，耦合效率越低；數(shù)值孔徑越大，耦合效率越高。此外，光源的發(fā)光面、光纖端面尺寸、形狀以及二者間距都會直接影響耦合效率。

14通常有兩種方法來實現(xiàn)光源與光纖的耦合，即直接耦合和透鏡耦合。直接耦合就是將光纖端面直接對準(zhǔn)光源發(fā)光面，這種方法當(dāng)發(fā)光面積大于纖芯時是一種有效的方法。直接耦合結(jié)構(gòu)簡單，但耦合效率低。面發(fā)光二極管與光纖的耦合效率只有2%～4%。半導(dǎo)體激光器的光束發(fā)散角比面發(fā)光二極管小得多，與光纖的耦合效率約為10％。

6.激光振蕩和光學(xué)諧振腔:粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是產(chǎn)生受激輻射的必要條件，但還不能產(chǎn)生激光。只有把激活物質(zhì)置于光學(xué)諧振腔中，對光的頻率和方向進行選擇，才能獲得連續(xù)的光放大和激光振蕩輸出.激活物質(zhì)和光學(xué)諧振腔只是為激光的產(chǎn)生提供了必要的條件。為了獲得激光振蕩，還必須滿足一定的閾值條件和相位條件.閾值條件;設(shè)增益介質(zhì)單位長度的小信號增益系數(shù)為G0，損耗系數(shù)為αi，兩個反射鏡M1、M2反射系數(shù)分別為r1和r2。由于增益介質(zhì)的放大作用，腔內(nèi)光功率隨距離的變化可表示為z=0處的光功率。光束在腔內(nèi)經(jīng)歷一個來回后，兩次通過增益介質(zhì)，此時的光功率為要想產(chǎn)生振蕩，必須滿足P（2L）≥P（0）此:

因P（0）為

.α稱為光學(xué)諧振腔的平均損耗系數(shù)，它包括增益介質(zhì)的本身損耗和通過兩次反射鏡的傳輸損耗。只有在這種情況下，光信號才能不斷得到放大，使輸出光功率逐漸增強。高能級粒子不斷向低能級躍遷產(chǎn)生受激輻射，使得低能級粒子數(shù)和高能級粒子數(shù)差減小，受激輻射作用降低，增益系數(shù)G0也減小，直至G0=α，激光器維持一個穩(wěn)定的振蕩，并輸出穩(wěn)定的光功率。相位條件要產(chǎn)生激光振蕩，除了要滿足上述閾值條件外，還要滿足一定的相位條件，即受激輻射光在腔內(nèi)往返一次后與原有的波疊加；若要在腔中形成諧振，疊加的波必須是相互加強的，即要求它們之間的相位差必須是2π的整數(shù)倍，也就是往返一次的路徑長度是波長的整數(shù)倍，以形成正反饋。這可寫成2L=qλ式中，q表示縱模的模數(shù)；λ為在諧振腔內(nèi)的光波波長。光學(xué)諧振腔的折射率為n，則輸出的激光波長是諧振腔內(nèi)波長的n倍。輸出激光波長為λ=2nL/q , λ為輸出的激光波長；n為激活物質(zhì)的折射率；q為縱模模數(shù)，q=1，2，3。

7.激光器產(chǎn)生激光必須具備以下幾個條件：1）必須有激光工作物質(zhì)，可在需要的光波范圍內(nèi)輻射光子；2）工作物質(zhì)必須處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，并使小信號增益系數(shù)大于諧振腔的平均損耗系數(shù)，從而產(chǎn)生光的放大系數(shù)；3）必須有光學(xué)諧振腔進行頻率選擇及產(chǎn)生光反饋。

8.半導(dǎo)體激光器的發(fā)光波長半導(dǎo)體發(fā)光器件所采用的半導(dǎo)體材料，根據(jù)不同的組合，其發(fā)光波長從可見光到紅外光區(qū)域。發(fā)光波長基本上由半導(dǎo)體禁帶寬度（即導(dǎo)帶與價帶的能級差）Eg＝hf決定。由

8λ=C/f得出 λ =hc/Eg，其中c為光速(c＝2.99792458×10m/s)。光子能量E和波長λ之間的變換關(guān)系為 E(eV)＝1.2398/λ(μm)9.半導(dǎo)體激光器工作特性: 1.P-I特性:當(dāng)激光器注入電流增加時，受激發(fā)射量增加，一旦超過P-N結(jié)中光的吸收損耗，激光器就開始振蕩，于是光輸出功率急劇增大。使激光器發(fā)生振蕩時的電流稱為閾值電流Ith。只有當(dāng)注入電流等于或大于閾值時，激光器才發(fā)射激光。2.微分量子效率ηd激光器輸出光子數(shù)的增量與注入電子數(shù)的增量之比，定義為微分量子效率

3.光譜特性，光源譜線寬度是衡量器件發(fā)光單色性的一個物理量。越窄越好。4.溫度特性

10其他激光器：分布反饋式激光器,DFB激光器采用雙異質(zhì)掩埋條形結(jié)構(gòu)。不同之處是它用布拉格光柵取代傳統(tǒng)的F-P光腔作為光諧振器。量子阱激光器(MQW)多量子阱結(jié)構(gòu)帶來了閾值電流小、輸出光功率大及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點。光纖鎖模激光器,產(chǎn)生激光超短脈沖的技術(shù)常稱為鎖模技術(shù)。垂直腔面發(fā)射激光器

11.發(fā)光二極管:發(fā)光二極管（LED）的工作原理與激光器（LD）有所不同，LD發(fā)射的是受激輻射光，LED發(fā)射的是自發(fā)輻射光。LED的結(jié)構(gòu)和LD相似，大多采用雙異質(zhì)結(jié)（DH）芯片，把有源層夾在P型和N型限制層中間，不同的是LED不需要光學(xué)諧振腔，沒有閾值。發(fā)光二極管有兩種類型；一類是正面發(fā)光型LED，另一類是側(cè)面發(fā)光型LED，和正面發(fā)光型LED相比，側(cè)面發(fā)光型LED驅(qū)動電流較大，輸出光功率較小，但由于光束輻射角較小，與光纖的耦合效率較高，因而入纖光功率比正面發(fā)光型LED大。

和激光器相比，發(fā)光二極管輸出光功率較小，譜線寬度較寬，調(diào)制頻率較低。但發(fā)光二極管性能穩(wěn)定，壽命長，輸出光功率線性范圍寬，而且制造工藝簡單，價格低廉。因此，這種器件在小容量短距離系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。

12.發(fā)光二極管具有以下工作特性:1.光輸出特性,即P-I特性當(dāng)注入電流較小時，發(fā)光二極管的輸出功率曲線基本是線性的.2.光譜特性,發(fā)光二極管的發(fā)射光譜比半導(dǎo)體激光器寬很多，3.溫度特性,溫度對發(fā)光二極管的光功率影響比半導(dǎo)體激光器要小。發(fā)光管的頻率.4.調(diào)制特性.LED可調(diào)的速率低

第三章：

1.光纖的結(jié)構(gòu)與類型:光纖是一種工作在光波段的介質(zhì)波導(dǎo)，可將光波約束在波導(dǎo)內(nèi)部和表面，并引導(dǎo)光波沿光纖軸傳播的介質(zhì)光波導(dǎo)，纖芯的折射率高于包層的折射率（全反射），從而構(gòu)成一種光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，使大部分的光被束縛在纖芯中傳輸。光纖是一種纖芯折射率比包層折射率高的同軸圓柱形電介質(zhì)波導(dǎo)，它由纖芯（直徑為2a）、包層（直徑為2b）與涂敷層三大部分組成

2.光纖主要由硅酸鹽玻璃、二氧化硅或塑料制成。前者適用于長距離傳輸,后兩者適用于短距離傳輸,其中塑料光纖由于損耗較大，傳輸距離很短，主要應(yīng)用于更小距離傳輸和一些較惡劣的環(huán)境中，在惡劣環(huán)境中因其機械強度較好，所以較前兩種更具優(yōu)越性。3.光纖按照折射率分布可分為階躍折射率分布光纖（階躍光纖）和漸變折射率分布光纖（漸變光纖）。階躍光纖的折射率分布特點是纖芯的折射率均勻為n1，而包層的折射率為n2。在纖芯和包層之間的分界面上，折射率有一個不連續(xù)的階躍性突變。

漸變光纖的纖芯折射率是半徑r的函數(shù)，記為n（r），在纖芯軸線上最大，為n1 ；而在纖芯的橫截面內(nèi)沿徑向折射率逐漸減小，形成一個連續(xù)漸變的梯度或坡度，像一個拋物線，最后達到包層的折射率n2。在纖芯到分界面之間，折射率是漸變的，而不像階躍光纖在分界面處突變。n1為光纖軸心處的折射率； n2為包層區(qū)域折射率；a1為纖芯半徑；Δ=（n1-n2）/ n1稱為相對折射率差。至于漸變光纖的剖面折射率為何做如此分布，其主要原因是為了降低多模光纖的模式色散，增加光纖的傳輸容量。

4.光纖按傳導(dǎo)的模式可分為單模光纖和多模光纖。能夠傳輸多種模式（基模和高階模）的光纖叫多模光纖，而只能傳輸一種模式（基模）的光纖叫單模光纖。多模光纖的纖芯較粗，可以很容易將光功率注入到光纖，并且較容易將相同的光纖連接在一起，同時可以使用制造工藝簡單、價格低廉、不需要外圍電路和長壽命的LED作為光源。其缺點是存在較嚴重的模式色散，使其傳輸速率低、距離短，整體的傳輸性能差。但成本低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中；單模光纖的纖芯相應(yīng)較細，傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長，但需LD作為光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使用。光纖的模式色散（又叫模間色散）：不同的傳播模式會有不同的傳播速度與相位，因此經(jīng)過長距離的傳輸之后

2會產(chǎn)生時延，導(dǎo)致光脈沖變寬。計算多模光纖中傳播模式數(shù)量的經(jīng)典公式為N=V/4，其中V為歸一化頻率。如當(dāng)V=38時，多模光纖中會存在300多種傳播模式。模式色散會使多模光纖的帶寬變窄，降低其傳輸容量。因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。

單模光纖由于它只允許一種模式在其中傳播，從而避免了模式色散的問題，故其具有極寬的帶寬，特別適用大容量的光纖通信。

5.光纖按工作波長分類，可分為短波長（光波之波長在0.6～0.9μm范圍內(nèi)）光纖與長波長（波長1.31μm和1.55μm）光纖。6.光纖按套塑類型分類，可分為緊套光纖與松套光纖。

7.光纖的數(shù)值孔徑NA：從空氣中入射到光纖纖芯端面上的光線被光纖捕獲成為束縛光線的最大入射角θmax為臨界光錐的半角稱為光纖的數(shù)值孔徑，記為NA。它與纖芯和包層的折射率分布有關(guān)，而與光纖的直徑無關(guān)。對于階躍光纖，NA為，Δ=（n1-n2）/n1是光纖纖芯和包層的相對折射率差。

NA表示光纖接收和傳輸光的能力，NA（或θc）越大，光纖接收光的能力越強，從光源到光纖的耦合效率越高。對于無損耗光纖，在θc內(nèi)的入射光都能在光纖中傳輸。NA越大，纖芯對光能量的束縛越強，光纖抗彎曲性能越好。但NA越大，經(jīng)光纖傳輸后產(chǎn)生的信號畸變越大，限制了信息傳輸容量，所以要根據(jù)實際使用場合，選擇適當(dāng)?shù)腘A。

8.歸一化變量：為了描述光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)目，在此引入一個非常重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即光纖的歸一化頻率，一般用V表示，其表達式如下

a為纖芯半徑，傳輸模式數(shù)目隨V值的增加而增多。當(dāng)V值減小時，不斷發(fā)生模式截止，模式數(shù)目逐漸減少。特別值得注意的是，當(dāng)V<2.405時，只有HE11（LP01）一個模式存在，其余模式全部截止。HE11稱為基模，由兩個偏振態(tài)簡并而成。由此得到單模傳輸條件為，對于給定的光纖（n1、n2和a確定），存在一個臨界波長λc，當(dāng)λ<λc時，是多模傳輸，當(dāng)λ>λc時，是單模傳輸，這個臨界波長λc稱為截止波長。

9.光纖傳輸?shù)幕咎匦裕汗庑盘柦?jīng)光纖傳輸后會產(chǎn)生損耗和畸變（失真），產(chǎn)生信號畸變的主要原因是光纖中存在色散。損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性。損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離，色散則限制系統(tǒng)的傳輸容量。光纖的損耗在很大程度上決定了系統(tǒng)的傳輸距離。光纖損耗的原因：1.吸收損耗：本征吸收損耗，雜質(zhì)吸收損耗，原子缺陷吸收損耗2.散射損耗：線性散射損耗，瑞利散射 非線性散射損耗3.彎曲損耗：分彎曲或宏彎和微彎

10.光纖損耗系數(shù)：衡量一根光纖損耗特性的好壞，即傳輸單位長度（1km）光纖所引起的光功率減小的分貝數(shù)，一般用α表示損耗系數(shù)，單位是dB/km。dP/dz=-αP 11光纖色散：色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘枺捎诓煌煞值墓獾臅r間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。光纖的色散會使輸入脈沖在傳輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率，這樣就限制了通信容量。因此制造優(yōu)質(zhì)的、色散小的光纖，對增加通信系統(tǒng)容量和加大傳輸距離是非常重要的。色散一般包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。

模式色散，就是由于軌跡不同的各光線沿軸向的平均速度不同所造成的時延差，它取決于光纖的折射率分布，并和光纖材料折射率的波長特性有關(guān)。材料色散是由于光纖的折射率隨波長而改變，以及模式內(nèi)部不同波長成分的光（實際光源不是純單色光），其時間延遲不同而產(chǎn)生的。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。波導(dǎo)色散是由于光纖中模式的傳播常數(shù)是頻率的函數(shù)而引起的。它不僅與光源的譜寬有關(guān)，還與光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)（如V）等有關(guān)。

12.光的非線性：非線性現(xiàn)象本質(zhì)上是在非線性介質(zhì)中傳輸?shù)墓鈭鲞M行能量和動量交換的過程。13.非線性折射率波動效應(yīng)可分為三大類：自相位調(diào)制（SPM）、交叉相位調(diào)制（XPM）及四波混頻（FWM）。非線性受激散射可分為布里淵散射和拉曼散射兩種形式。

14.四波混頻效應(yīng)：當(dāng)有三個不同波長的光波同時注入光纖時，由于三者的相互作用，產(chǎn)生了一個新的波長或頻率，即第四個波，新波長的頻率是由入射波長組合產(chǎn)生的新頻率。四波混頻效應(yīng)能夠?qū)⒃瓉砀鱾€波長信號的光功率轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的波長上，從而對傳輸系統(tǒng)性能造成破壞。在波分復(fù)用系統(tǒng)中，混合產(chǎn)生的新波長會與其他信號信道的波長完全一樣，嚴重破壞信號的眼圖并產(chǎn)生誤碼。四波混頻效應(yīng)的效率與波長失配、波長間隔、注入光波長的強度、光纖的色散、光纖折射率、光纖的長度等有關(guān)。色散在四波混頻效應(yīng)中起了重要的作用。通過破壞相互作用的信號間的相位匹配，色散能減少四波混頻效應(yīng)產(chǎn)生的新波長數(shù)目。15.光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細微而柔韌的媒質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜由一捆光纖組成，簡稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，它的和光纖的優(yōu)點類似，主要有1頻帶較寬。2電磁絕緣性能好。3衰減較小，4中繼器的間隔較大，降低成本。

15.光纜結(jié)構(gòu)可分為層絞式、骨架式、帶狀式和束管式四大類。光纜分類:1按敷設(shè)方式分類：有架空光纜、管道光纜、地埋光纜和海底光纜。2按光纜結(jié)構(gòu)分類：有束管式光纜、層絞式光纜、骨架式光纜、帶狀式光纜、非金屬光纜和可分支光纜。3按用途分類：有長途通信用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。

16.光纖的特性參數(shù)可分為幾何特性、光學(xué)特性和傳輸特性三類。幾何特性包括纖芯與包層的直徑、偏心度和不圓度；光學(xué)特性主要有折射率分布、數(shù)值孔徑、模場直徑和截止波長；傳輸特性主要有損耗、帶寬和色散。光纖特性的測量:規(guī)定了基準(zhǔn)測量方法和替代測量方法。光纖損耗的測量：截斷法：是測量精度最好的辦法，其缺點是要截斷光纖。背向散射法測量。光纖色散與寬帶的測量：時域方法測量脈沖寬度；頻域法測量光纖寬度

第四章：

1.通信用光有源器件主要包括光源、光檢測器、光放大器和光波長轉(zhuǎn)換器等。光源是光發(fā)射機的主要器件，主要功能是實現(xiàn)信號的電—光轉(zhuǎn)換；光檢測器位于光接收機內(nèi)，主要功能是實現(xiàn)信號的光—電轉(zhuǎn)換；光放大器主要是對光信號直接進行放大，無需通過光—電—光轉(zhuǎn)換過程，解決長距離傳輸時光功率不足的問題。

2.在很強反向電場作用下，電子以極快的速度通過PN結(jié)。在行進途中碰撞半導(dǎo)體晶格上的原子離化而產(chǎn)生新的電子、空穴，即所謂二次電子和空穴，而且這種現(xiàn)象不斷連鎖反應(yīng)，使結(jié)區(qū)內(nèi)電流急劇倍增放大，產(chǎn)生“雪崩”現(xiàn)象。

3.光敏二極管的噪聲包括由信號電流與暗電流產(chǎn)生的散粒噪聲和由負載電阻與后繼放大器輸入電阻產(chǎn)生的熱噪聲。

4.由于雪崩倍增效應(yīng)是一個復(fù)雜的隨機過程，所以用這種效應(yīng)對一次光生電流產(chǎn)生的平均增益的倍數(shù)來描述它的放大作用。并把倍增因子定義為APD輸出光電流I0和一次光生電流Ip的比值。g=Io/Ip 5.光放大器的分類光放大器有半導(dǎo)體光放大器（SOA）和光纖放大器（OFA）兩種類型。半導(dǎo)體光放大器的優(yōu)點是小型化，容易與其他半導(dǎo)體器件集成；缺點是性能與光偏振方向有關(guān)，器件與光纖的耦合損耗大。OFA的性能與光偏振方向無關(guān)，器件與光纖的耦合損耗很小，因而得到廣泛應(yīng)用。

6.光放大器的重要指標(biāo)1.光放大器的增益 放大器的帶寬 增益飽和與飽和輸出功率 2.放大器噪聲。噪聲來源和噪聲系數(shù)

7.摻鉺光纖的激光特性：主要由摻鉺元素決定；摻鉺光纖發(fā)大器可以對1550nm光進行發(fā)大。摻鉺光纖放大器的泵浦方式：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。同向泵浦的優(yōu)點是構(gòu)成簡單、噪聲性能較好。反向泵浦優(yōu)點是：當(dāng)光信號放大到很強時，泵浦光也強，不易達到飽和，因而具有較高的輸出功率。雙向泵浦：結(jié)合了同向泵浦和反向泵浦的優(yōu)點，使泵浦光在光纖中均勻分布。摻鉺(EDFA)放大器的應(yīng)用：中繼放大器，前置放大器，后置放大器。

8.半導(dǎo)體光放大器（SOA）和半導(dǎo)體激光器一樣，是基于光的受激輻射和放大。事實上，激光器名稱的意思就是受激輻射引起的光放大。SOA是利用半導(dǎo)體激活介質(zhì)能夠給通過的光提供增益的機理，使光信號得到放大。SOA是一種具有光增益的光電器件

SOA主要有兩種結(jié)構(gòu)：法布里—珀洛腔（FP）型及行波（TW）型兩種。SOA優(yōu)點：①SOA具有很大的增益帶寬覆蓋1310nm與1550nm兩處窗口;②SOA增益平坦性好;③SOA能夠動態(tài)轉(zhuǎn)換波長，能夠接受輸入信號光改變它的頻率，同時對其進行放大;④SOA體積小，泵浦簡單，可批量生產(chǎn)，成本低。

9.拉曼光纖放大器RFA的放大范圍更寬，噪聲指數(shù)更低，是實現(xiàn)高速率、大容量、長距離光纖傳輸?shù)年P(guān)鍵器件之一。原理是基于石英光纖中的非線性效應(yīng)—SRS。RFA有兩種類型：一集總式拉曼光纖放大器，分布式拉曼光纖放大器。拉曼光纖放大器主要由增益介質(zhì)光纖、泵浦源及一系列輔助功能電路等構(gòu)成

第五章

1.光纖連接器是實現(xiàn)光纖與光纖之間的活動接頭，是一種可拆卸的器件，它用于設(shè)備與光纖之間的連接、光纖與光纖之間的連接或光纖與其他光無源器件之間的連接。光纖接頭是實現(xiàn)光纖與光纖之間的永久性（固定）連接，主要用于光纖線路的構(gòu)成。光纖連接器件是一種無源器件。

2.對于連接器的一般要求：1插入損耗低2穩(wěn)定性好3可重復(fù)性好4互換性好5反射損耗要小

3.影響光纖連接損耗的幾種因素：主要來自制造工藝技術(shù)和光纖本身的不完善。光纖連接損耗是由于光纖之間的連接錯位引起的損耗，以及與光纖參數(shù)相關(guān)的損耗。連接錯位一般：軸心錯位、端面間隙、角度傾斜、端面光潔度。

4.光耦合器是將光信號進行分路或合路、插入、分配的一種器件。在耦合的過程中，信號的頻譜成分沒有發(fā)生變化，變化的只是信號的光功率，即同一波長。常用耦合器的類型1T形耦合器 2星形耦合器 3定向耦合器4波分復(fù)用器。耦合器的結(jié)構(gòu)有光纖型、微器件型和波導(dǎo)型。幾個主要參數(shù)：插入損耗Lt是穿過耦合器的某一光通道所引入的功率損耗，附加損耗Le是由散射、吸收和器件缺陷產(chǎn)生的損耗，耦合比CR是指某一輸出端口光功率Poc和各端口總輸出光功率Pot的比值

5.光隔離器：是保證光信號只能正向傳輸，阻止光波往其他方向特別是反方向傳輸?shù)钠骷?。光隔離器就是一種非互易器件，耦合器是互易器件。光隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射光返回到該器件致使器件性能變壞。原理：光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。光隔離器主要由兩個偏振器和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器組成。假定存在某種反射，反射光的偏振態(tài)也在45°方向上，當(dāng)反射光通過法拉第旋轉(zhuǎn) 器時再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)45°，此時就變成了水平偏振光。水平偏振光不能通過左面偏振器（第一個偏振器），完全阻斷了反射光的傳輸，于是就達到隔離效果。

6.光環(huán)行器是一種多端口非互易光學(xué)器件，其工作原理與隔離器類似。光調(diào)制器是把信息加載到光波（就是載波）上的過程就是調(diào)制。光調(diào)制器就是實現(xiàn)從電信號到光信號的轉(zhuǎn)換的器件。光開關(guān)是一種光路控制器件，起著進行光路切換的作用，可以實現(xiàn)主/備光路切換，光纖、光器件的測試等有1機械式光開關(guān)2微機械式光開關(guān)（MEMS）3.噴墨氣泡式光開關(guān)。光濾波器在WDM系統(tǒng)中是一種重要元器件，：法布里—珀羅濾波器(用作干涉儀)和馬赫—曾德干涉濾波器(解復(fù)用器，復(fù)用器，調(diào)諧濾波器)

7.波長變換器能夠提高子網(wǎng)間的互聯(lián)性，解決波長競爭，消除阻塞，提供虛波長路由，并且可在動態(tài)傳輸模式下更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源。采用全光波長變換的原因：Internet的出現(xiàn)與多媒體業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展對帶寬資源提出越來越高的要求。在物理傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層上，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）通過對波長進行復(fù)用，在波長域中提高傳輸容量，對光纖帶寬資源進行了充分的利用。全光波長變換原理用光—電—光的方法間接實現(xiàn)：用接收器接受光信號，將它變換到電域，然后用處理后的電信號調(diào)制激光器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出波長。

8.SOA型全光波長變換常采用的物理效應(yīng)有：交叉增益調(diào)制（XGM）、交叉相位調(diào)制（XPM）和四波混頻（FWM）等。

9.通常有兩種方法來實現(xiàn)光源與光纖的耦合，即直接耦合和透鏡耦合。直接耦合就是將光纖端面直接對準(zhǔn)光源發(fā)光面，這種方法當(dāng)發(fā)光面積大于纖芯時是一種有效的方法。直接耦合結(jié)構(gòu)簡單，但耦合效率低。面發(fā)光二極管與光纖的耦合效率只有2%～4%。半導(dǎo)體激光器的光束發(fā)散角比面發(fā)光二極管小得多，與光纖的耦合效率約為10％

第六章

1.在光纖通信系統(tǒng)中，從電端機輸出的是適合于電纜傳輸?shù)碾p極性碼。目前常用的雙極性碼有HDB3碼和CMI碼。但對于光源來說是不可能發(fā)射負光脈沖的，因此必須進行碼型變換，即將HDB3或CMI碼變換為NRZ碼，以適合于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)囊蟆?/p>

2.我國3次群和4次群PDH光纖通信系統(tǒng)最常用的線路碼型是5B6B碼

3.模擬光纖通信系統(tǒng):主要調(diào)制方式：模擬基帶直接光強調(diào)制、模擬間接光強調(diào)制和頻分復(fù)用光強調(diào)制。

模擬基帶直接光強調(diào)制是用承載信息的模擬基帶信號，直接對發(fā)射機光源（LED或LD）進行光強調(diào)制，使光源輸出光功率隨時間變化的波形和輸入模擬基帶信號的波形成比例。模擬間接光強調(diào)制是先用承載信息的模擬基帶信號進行電的預(yù)調(diào)制，然后用這個預(yù)調(diào)制的電信號對光源進行光強調(diào)制。頻分復(fù)用光強調(diào)制是用每路模擬基帶信號，分別對某個指定的射頻電信號進行調(diào)幅或調(diào)頻，然后用組合器把多個預(yù)調(diào)RF信號組合成多路寬帶信號，再用這種多路寬帶信號對發(fā)射機光源進行光強調(diào)制。

4.數(shù)字復(fù)用規(guī)定了準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）和同步數(shù)字體系（SDH）兩種基本復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。PDH采用異步復(fù)用方式現(xiàn)在的PDH體制中，只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信號是同步的，其他速率的信號都是異步的，需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時鐘的差異。與PDH相比較，SDH的主要特點1.SDH有一套標(biāo)準(zhǔn)的信息等級結(jié)構(gòu)2.SDH的幀結(jié)構(gòu)是矩形塊狀結(jié)構(gòu)3.SDH幀結(jié)構(gòu)中擁有豐富的開銷比特 4.SDH具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口

5.SDH采用同步和靈活的復(fù)用方式6.實現(xiàn)了PDH向SDH的過渡，還支持異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）業(yè)務(wù)。也有不足：SDH的頻帶利用率比起PDH有所下降；SDH網(wǎng)絡(luò)采用指針調(diào)整技術(shù)來完成不同SDH網(wǎng)之間的同步，使得設(shè)備復(fù)雜，同時字節(jié)調(diào)整所帶來的輸出抖動也大于PDH；軟件控制并支配了網(wǎng)絡(luò)中的交叉連接和復(fù)用設(shè)備，一旦出現(xiàn)軟件操作錯誤或病毒，容易造成網(wǎng)絡(luò)全面故障。盡管如此，SDH的良好性能已經(jīng)得到了公認，成為未來傳輸網(wǎng)發(fā)展的主流。

SDH的復(fù)用原理一種是低階的SDH信號復(fù)用成高階SDH信號，復(fù)用主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的；另一種是低速支路信號復(fù)用成SDH信號STM-N。將PDH信號復(fù)用進STM-N信號中去。傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成 高速信號的方法有兩種：碼速調(diào)整法和固定位置映射法。SDH的基本復(fù)用單元包括容器C、虛容器VC、支路單元TU、支路單元組TUG、管理單元AU、管理單元組AUG、同步轉(zhuǎn)移模塊STM。

6.數(shù)字傳輸系統(tǒng)性能指標(biāo)是誤碼性能、抖動和漂移。誤碼是指經(jīng)光接收機的接收與判決再生后，數(shù)字碼流中的某些比特發(fā)生了差錯，使傳輸?shù)男畔①|(zhì)量產(chǎn)生損傷。誤碼減少的策略有如下兩種：1內(nèi)部誤碼的減小。2外部干擾誤碼的減少。

抖動和漂移與系統(tǒng)的定時特性有關(guān)。定時抖動（抖動）是指數(shù)字信號的特定時刻（如最佳抽樣時刻）相對其理想時間位置的短時間偏離，漂移指數(shù)字信號的特定時刻相對其理想時間位置的長時間偏離

第五篇：財務(wù)管理重要知識點總結(jié)[定稿]

第1章

總論 財務(wù)管理的概念 財務(wù)管理的特點

財務(wù)管理的目標(biāo)有哪些？

按照國際慣例有哪幾種企業(yè)組織形式？

短期無風(fēng)險證券利率=純利率+通貨膨脹補償（計算應(yīng)用）

第2章 財務(wù)管理的價值觀念

貨幣時間價值的計算（包括復(fù)利終值、復(fù)利現(xiàn)值、年金終值、年金現(xiàn)值、后付年金、先付年金、延期年金、永續(xù)年金的計算。）

貨幣時間價值計算中的特殊問題（包括不等額現(xiàn)金的計算、年金和不等額現(xiàn)金流量的混合、貼現(xiàn)率的計算、計算期短于一年的時間價值的計算）按照風(fēng)險程度，公司的財務(wù)決策可以分為哪幾類？ 資本資產(chǎn)定價模型的一般形式及計算 債券的主要特征

債券的估值方法（計算）債券投資的優(yōu)缺點 股票的構(gòu)成要素 股票的類別 優(yōu)先股的估價 普通股的估價 股票投資的優(yōu)缺點

第4章 財務(wù)戰(zhàn)略與預(yù)算 財務(wù)戰(zhàn)略的含義

財務(wù)戰(zhàn)略選擇的方式有哪幾種？ 全面預(yù)算的特點、構(gòu)成、作用、依據(jù)

籌資數(shù)量的預(yù)測：營業(yè)收入比例法（計算應(yīng)用）

第5章 長期籌資方式 長期籌資的概念和意義 長期籌資的動機有哪幾種 長期籌資的渠道和類型 普通股籌資的優(yōu)缺點 補償性余額的計算 長期借款籌資的優(yōu)缺點

債券發(fā)行價格的計算（市場利率與票面利率不等）融資租賃的種類及方式 混合性融資的類型 優(yōu)先股籌資的優(yōu)缺點 可轉(zhuǎn)換債券的優(yōu)缺點

第6章 資本結(jié)構(gòu)決策 資本結(jié)構(gòu)的概念

資本結(jié)構(gòu)的價值

MM資本結(jié)構(gòu)理論的基本觀點 資本成本的作用

債務(wù)資本成本率的計算 股權(quán)資本成本率的計算 綜合資本成本率的計算 邊際資本成本率的計算

營業(yè)杠桿、財務(wù)杠桿和聯(lián)合杠桿的概念、計算 每股收益分析法的計算

第7章 投資決策原理 投資現(xiàn)金流量的構(gòu)成 現(xiàn)金流量的計算

決策中使用現(xiàn)金流量的原因

折現(xiàn)現(xiàn)金流量的方法（凈現(xiàn)值、內(nèi)含報酬率、獲利指數(shù)）非折現(xiàn)現(xiàn)金流量的方法（投資回收期、平均報酬率）

第8章 投資決策失誤

相關(guān)成本與非相關(guān)成本的區(qū)別

通貨膨脹對資本成本及現(xiàn)金流量的影響

第9章 短期資產(chǎn)管理

營運資本的概念（狹義、廣義）持有現(xiàn)金的動機有哪些？

現(xiàn)金持有量決策——存貨模型的計算 現(xiàn)金的日?？刂?/p>

應(yīng)收賬款的功能與成本

應(yīng)收賬款的信用條件包括哪些 存貨的功能包括哪些？

存貨經(jīng)濟批量的計算（考慮數(shù)量折扣情況）

第10章 短期籌資管理 短期籌資的概念 短期籌資的分類

短期籌資的類型，各類型的特點（對照圖形，能夠識別是哪種短期籌資政策）商業(yè)信用有哪幾種形式？ 企業(yè)短期借款包括哪幾類？ 短期借款的優(yōu)缺點

第11章 股利理論與政策 股利的種類

股利的發(fā)放程序（各個日期的概念及先后順序）股利政策的影響因素

股利政策的類型（包括剩余股利政策的計算）及其適用條件。