| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理和结构 | 第12-13页 |
| 1.3 锂离子电池的性能 | 第13-15页 |
| 1.3.1 电池的内阻 | 第13页 |
| 1.3.2 电池的工作电压 | 第13-14页 |
| 1.3.3 电池的容量和比容量 | 第14页 |
| 1.3.4 电池的能量和比能量 | 第14-15页 |
| 1.3.5 电池的功率和比功率 | 第15页 |
| 1.4 决定锂离子电池性能的因素 | 第15-16页 |
| 1.5 正极材料LiMn_2O_4 | 第16-25页 |
| 1.5.1 LiMn_2O_4的结构和性能 | 第16-17页 |
| 1.5.2 LiMn_2O_4的充放电机理 | 第17-18页 |
| 1.5.3 LiMn_2O_4的容量衰减机理 | 第18-20页 |
| 1.5.3.1 Jahn-Teller效应 | 第18-20页 |
| 1.5.3.2 锰的溶解 | 第20页 |
| 1.5.3.3 电解液的溶解 | 第20页 |
| 1.5.4 LiMn_2O_4的制备方法 | 第20-21页 |
| 1.5.5 LiMn_2O_4的改性研究进展 | 第21-25页 |
| 1.5.5.1 表面处理 | 第22页 |
| 1.5.5.2 掺杂改性 | 第22-25页 |
| 1.5.5.3 纳米化 | 第25页 |
| 1.6 LiMn_2O_4正极材料研究的重要性及意义 | 第25-27页 |
| 第二章 表征方法和研究方法概述 | 第27-35页 |
| 2.1 表征方法 | 第27-30页 |
| 2.1.1 实验原料和实验仪器 | 第27页 |
| 2.1.2 结构和形貌表征 | 第27-29页 |
| 2.1.2.1 热重/差示扫描量热分析(TG/DSC) | 第27页 |
| 2.1.2.2 X射线衍射分析方法(XRD) | 第27-28页 |
| 2.1.2.3 扫描电子显微分析(SEM) | 第28页 |
| 2.1.2.4 透射电镜分析(TEM) | 第28页 |
| 2.1.2.5 X射线光电子能谱(XPS) | 第28-29页 |
| 2.1.2.6 比表面积测试 (BET) | 第29页 |
| 2.1.3 性能表征 | 第29-30页 |
| 2.1.3.1 电池的组装 | 第29页 |
| 2.1.3.2 充放电测试 | 第29页 |
| 2.1.3.3 循环伏安测试 | 第29页 |
| 2.1.3.4 电化学阻抗测试 | 第29-30页 |
| 2.2 研究方法 | 第30-35页 |
| 2.2.1 第一性原理计算方法介绍 | 第30-31页 |
| 2.2.2 密度泛涵理论简介 | 第31-34页 |
| 2.2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第31-33页 |
| 2.2.2.2 交换关联相互作用 | 第33-34页 |
| 2.2.3 计算软件 | 第34-35页 |
| 第三章 sol-gel法制备多孔LiMn_2O_4正极材料 | 第35-55页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 水热法制备碳球模板 | 第35-38页 |
| 3.3 sol-gel法制备多孔材料LiMn_2O_4 | 第38-46页 |
| 3.3.1 前驱物的制备和表征 | 第38-40页 |
| 3.3.2 煅烧温度/煅烧时间/碳球浓度对合成LiMn_2O_4的影响 | 第40-46页 |
| 3.3.2.1 煅烧温度的影响 | 第40-42页 |
| 3.3.2.2 煅烧时间的影响 | 第42-44页 |
| 3.3.2.3 碳球浓度的影响 | 第44-46页 |
| 3.4 多孔材料LiMn_2O_4的表征 | 第46-54页 |
| 3.4.1 结构表征 | 第46-50页 |
| 3.4.2 电化学性能表征 | 第50-53页 |
| 3.4.2.1 充放电测试 | 第50-52页 |
| 3.4.2.2 循环伏安法 | 第52-53页 |
| 3.4.3 放电后的结构表征 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 水热法制备多孔锂离子正极材料LiMn_2O_4 | 第55-72页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 水热法制备多孔材料LiMn_2O_4 | 第55-62页 |
| 4.2.1 前驱物的制备和表征 | 第55-57页 |
| 4.2.2 各实验因素对合成产物的影响 | 第57-62页 |
| 4.2.2.1 水热反应温度对合成产物的影响 | 第58-60页 |
| 4.2.2.2 水热反应时间对合成产物的影响 | 第60-61页 |
| 4.2.2.3 葡萄糖浓度对合成产物的影响 | 第61-62页 |
| 4.3 多孔正极材料LiMn_2O_4的表征 | 第62-71页 |
| 4.3.1 结构表征 | 第62-65页 |
| 4.3.2 电化学性能表征 | 第65-69页 |
| 4.3.2.1 充放电性能 | 第65-68页 |
| 4.3.2.2 循环伏安(CV)测试 | 第68-69页 |
| 4.3.2.3 电化学阻抗测试(EIS) | 第69页 |
| 4.3.3 放电后的结构表征 | 第69-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第五章 LiMn_2O_4的第一性原理研究 | 第72-80页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 计算参数的选择 | 第72页 |
| 5.3 采用GGA方法计算立方尖晶石LiMn_2O_4晶体结构和电子结构 | 第72-75页 |
| 5.4 采用GGA+U方法计算立方尖晶石LiMn_2O_4晶体结构和电子结构 | 第75-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 结论 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-88页 |
| 在学研究成果 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
