| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 锂离子电池体系 | 第12-19页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展进程 | 第12-13页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第13页 |
| 1.2.3 锂离子电池的优缺点 | 第13-14页 |
| 1.2.4 常用锂离子电池正极材料分类 | 第14-17页 |
| 1.2.5 镍基正极材料存在的一些问题 | 第17-19页 |
| 1.3 第一性原理计算在锂离子电池正极材料上的应用 | 第19-21页 |
| 1.4 本文的研究内容与研究意义 | 第21-23页 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 | 第21页 |
| 1.4.2 本文研究意义 | 第21-23页 |
| 第二章 实验材料及研究方法、第一性原理计算理论基础 | 第23-30页 |
| 2.1 实验使用的原料及设备 | 第23-24页 |
| 2.2 材料的制备 | 第24-26页 |
| 2.2.1 Ni_xMn_(1-x)(OH)_2(x=0.6, 0.7, 0.8)系列前驱体的制备 | 第24页 |
| 2.2.2 LiNi_xMn_(1-x)O_2(x=0.6, 0.7, 0.8)及LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2掺杂改性材料的制备 | 第24-25页 |
| 2.2.3 扣式半电池的制作 | 第25-26页 |
| 2.3 材料物理化学性能表征 | 第26-27页 |
| 2.3.1 前驱体粒度分析 | 第26页 |
| 2.3.2 材料结构分析方法 | 第26页 |
| 2.3.3 材料表观形貌分析方法 | 第26页 |
| 2.3.4 材料各元素价态分析 | 第26-27页 |
| 2.3.5 材料电化学性能测试 | 第27页 |
| 2.4 第一性原理计算基础 | 第27-30页 |
| 2.4.1 密度泛函理论简介 | 第27-29页 |
| 2.4.2 局域密度近似和广义梯度近似 | 第29页 |
| 2.4.3 CASTEP软件介绍 | 第29-30页 |
| 第三章 正极材料LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)第一性原理研究 | 第30-42页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 交换-相关函数的测试与选择 | 第30-34页 |
| 3.3 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)及掺杂Nb、F模型和计算方法 | 第34-35页 |
| 3.4 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)计算结果 | 第35-41页 |
| 3.4.1 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)晶胞参数及体积的变化 | 第35-36页 |
| 3.4.2 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)的平均脱锂电压变化 | 第36-38页 |
| 3.4.3 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)的键布居变化 | 第38-39页 |
| 3.4.4 LiNi_xMn_(1-x)O_2 (x=0.6, 0.7, 0.8)分态密度（PDOS）的变化 | 第39-41页 |
| 3.5 小结 | 第41-42页 |
| 第四章 掺Nb对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料结构和性能的影响 | 第42-59页 |
| 4.1 引言 | 第42-43页 |
| 4.2 理论计算部分 | 第43-46页 |
| 4.2.1 掺杂前后材料电子结构的变化 | 第43-45页 |
| 4.2.2 材料掺杂前后晶胞参数和化学键布居分布的变化 | 第45-46页 |
| 4.3 实验部分 | 第46-58页 |
| 4.3.1 Ni_(0.7)Mn_(0.3)(OH)2 前驱体粒度分析 | 第46-47页 |
| 4.3.2 掺Nb对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料结构的影响 | 第47-50页 |
| 4.3.3 掺Nb对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料形貌的影响 | 第50-51页 |
| 4.3.4 掺Nb对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料电化学性能的影响 | 第51-56页 |
| 4.3.5 掺Nb对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料各元素价态的影响 | 第56-58页 |
| 4.4 小结 | 第58-59页 |
| 第五章 掺F对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料结构和性能的影响 | 第59-74页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 理论计算部分 | 第59-63页 |
| 5.2.1 掺杂前后材料电子结构的变化 | 第59-62页 |
| 5.2.2 材料掺杂前后晶胞参数和化学键布居的变化 | 第62-63页 |
| 5.3 实验部分 | 第63-73页 |
| 5.3.1 掺F对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2正极材料结构的影响 | 第63-64页 |
| 5.3.2 掺F对LiNi_(0.7)Mn_(0.3)O_2表观形貌的影响 | 第64-66页 |
| 5.3.3 掺F对材料电化学性能的影响 | 第66-71页 |
| 5.3.4 掺F对材料各元素价态的影响 | 第71-73页 |
| 5.4 小结 | 第73-74页 |
| 第六章 结论 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第85-86页 |
