| 摘要 | 第6-10页 |
| ABSTRACT | 第10-14页 |
| 符号说明 | 第25-26页 |
| 第一章 绪论 | 第26-49页 |
| 1.1 引言 | 第26页 |
| 1.2 锂离子电池简介 | 第26-27页 |
| 1.3 硅基负极材料简介 | 第27-30页 |
| 1.3.1 硅的储锂机制及优势 | 第27-28页 |
| 1.3.2 硅基负极材料面临的挑战 | 第28-30页 |
| 1.4 硅基负极材料的改性 | 第30-46页 |
| 1.4.1 硅结构的优化 | 第30-35页 |
| 1.4.1.1 硅纳米颗粒 | 第30-31页 |
| 1.4.1.2 硅纳米线 | 第31-32页 |
| 1.4.1.3 中空硅 | 第32-33页 |
| 1.4.1.4 多孔硅 | 第33-35页 |
| 1.4.2 硅的复合化 | 第35-46页 |
| 1.4.2.1 硅与碳材料复合 | 第35-41页 |
| 1.4.2.2 硅与金属复合 | 第41-43页 |
| 1.4.2.3 硅与氧化物复合 | 第43-45页 |
| 1.4.2.4 硅与多种材料共复合 | 第45-46页 |
| 1.5 论文选题的目的和意义 | 第46-47页 |
| 1.6 论文研究内容 | 第47-49页 |
| 第二章 实验部分 | 第49-55页 |
| 2.1 化学试剂 | 第49-50页 |
| 2.2 实验仪器 | 第50-51页 |
| 2.3 材料表征 | 第51-53页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析 | 第51页 |
| 2.3.2 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征 | 第51页 |
| 2.3.3 原位透射电子显微镜(In situ TEM)表征 | 第51-52页 |
| 2.3.4 X射线衍射(XRD)分析 | 第52页 |
| 2.3.5 拉曼光谱(Raman)分析 | 第52页 |
| 2.3.6 热重(TG)分析 | 第52-53页 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 | 第53页 |
| 2.3.8 氮气吸脱附等温曲线(BET)测试 | 第53页 |
| 2.4 电池组装和电化学测试 | 第53-55页 |
| 2.4.1 CR2032型纽扣电池的组装 | 第53-54页 |
| 2.4.2 恒流充/放电测试 | 第54页 |
| 2.4.3 循环伏安测试 | 第54页 |
| 2.4.4 交流阻抗测试 | 第54-55页 |
| 第三章 石墨烯卷包裹纳米硅复合纤维的制备及电化学性能研究 | 第55-74页 |
| 3.1 引言 | 第55-56页 |
| 3.2 材料制备 | 第56-57页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第57-73页 |
| 3.3.1 石墨烯卷包裹纳米硅复合纤维制备条件的优化 | 第57-63页 |
| 3.3.1.1 骤冷方式对复合纤维形貌的影响 | 第57-58页 |
| 3.3.1.2 预热温度对复合纤维形貌的影响 | 第58-60页 |
| 3.3.1.3 纳米硅与氧化石墨投料比的优化 | 第60-63页 |
| 3.3.2 石墨烯卷包裹纳米硅复合纤维nSi@rGS-1的表征 | 第63-66页 |
| 3.3.2.1 nSi@rGS-1的结构表征 | 第63-65页 |
| 3.3.2.2 nSi@rGS-1的形貌表征 | 第65-66页 |
| 3.3.3 nSi@rGS-1的电化学性能测试与构效关系分析 | 第66-73页 |
| 3.3.3.1 nSi@rGS-1的电化学性能测试 | 第66-70页 |
| 3.3.3.2 nSi@rGS-1的构效关系分析 | 第70-73页 |
| 3.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 氧化钛包覆多孔中空硅球复合材料的制备及电化学性能研究 | 第74-94页 |
| 4.1 引言 | 第74-75页 |
| 4.2 材料制备 | 第75-76页 |
| 4.2.1 空心二氧化硅球HSiO_2的制备 | 第75页 |
| 4.2.2 多孔中空硅球MHSi的制备 | 第75-76页 |
| 4.2.3 氧化钛包覆多孔中空硅球MHSi@TiO_(2-x)的制备 | 第76页 |
| 4.2.4 TiO_(2-x)和TiO_2的制备 | 第76页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第76-92页 |
| 4.3.1 HSiO_2和MHSi的形貌表征 | 第76-78页 |
| 4.3.2 煅烧温度的优化 | 第78-81页 |
| 4.3.3 最优煅烧温度得到的MHSi@TiO_(2-x)-800的表征 | 第81-85页 |
| 4.3.3.1 MHSi@TiO_(2-x)-800的组成结构表征 | 第81-84页 |
| 4.3.3.2 MHSi@TiO_(2-x)-800的形貌表征 | 第84-85页 |
| 4.3.4 MHSi@TiO_(2-x)-800的电化学性能测试及构效关系分析 | 第85-92页 |
| 4.3.4.1 MHSi@TiO_(2-x)-800的电化学性能测试 | 第85-89页 |
| 4.3.4.2 MHSi@TiO_(2-x)-800的构效关系分析 | 第89-92页 |
| 4.4 本章小结 | 第92-94页 |
| 第五章 基于一步法合成前驱体的蛋黄-蛋壳结构硅碳复合材料的制备及电化学性能研究 | 第94-105页 |
| 5.1 引言 | 第94-95页 |
| 5.2 材料制备 | 第95-96页 |
| 5.2.1 前驱体Si@SiO_2@RF的一步法制备 | 第95页 |
| 5.2.2 蛋黄-蛋壳结构Si@Void@C的制备 | 第95页 |
| 5.2.3 蛋黄-蛋壳结构Si@C@Void@C的制备 | 第95-96页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第96-104页 |
| 5.3.1 一步法合成前驱体Si@SiO_2@RF的机理分析 | 第96-97页 |
| 5.3.2 Si@Void@C的可控制备 | 第97-99页 |
| 5.3.2.1 Si@Void@C的空腔调变 | 第97-99页 |
| 5.3.2.2 Si@Void@C的碳壳厚度调变 | 第99页 |
| 5.3.3 两种蛋黄-蛋壳结构硅碳复合材料的形貌结构表征 | 第99-102页 |
| 5.3.4 两种蛋黄-蛋壳结构硅碳复合材料的电化学性能测试 | 第102-104页 |
| 5.4 本章小结 | 第104-105页 |
| 第六章 鳞片石墨基硅碳复合微球的制备及电化学性能研究 | 第105-129页 |
| 6.1 引言 | 第105-106页 |
| 6.2 材料制备 | 第106-107页 |
| 6.2.1 鳞片石墨基SiO/C复合微球的制备 | 第106-107页 |
| 6.2.2 鳞片石墨基Si/C复合微球的制备 | 第107页 |
| 6.2.3 双硅源鳞片石墨基Si-SiO/C复合微球的制备 | 第107页 |
| 6.2.4 碳纳米管改性的Si-SiO/C-CNTs的制备 | 第107页 |
| 6.2.5 碳纳米管及沥青包覆双改性的Si-SiO/C-CNTs@pC的制备 | 第107页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第107-128页 |
| 6.3.1 原材料的形貌表征及电化学性能测试 | 第107-109页 |
| 6.3.1.1 形貌表征 | 第107-108页 |
| 6.3.1.2 循环性能测试 | 第108-109页 |
| 6.3.2 不同硅源组成对复合微球的影响 | 第109-115页 |
| 6.3.2.1 形貌表征 | 第109-110页 |
| 6.3.2.2 结构表征 | 第110-112页 |
| 6.3.2.3 物化参数测试 | 第112页 |
| 6.3.2.4 电化学性能测试 | 第112-115页 |
| 6.3.3 添加剂及Si/SiO投料比对Si-SiO/C的影响 | 第115-119页 |
| 6.3.3.1 添加剂对Si-SiO/C复合微球的影响 | 第115-117页 |
| 6.3.3.2 Si与SiO投料比对Si-SiO/C复合微球的影响 | 第117-119页 |
| 6.3.4 碳纳米管对Si-SiO/C的改性研究 | 第119-124页 |
| 6.3.4.1 形貌表征 | 第119-120页 |
| 6.3.4.2 物化参数测试 | 第120-121页 |
| 6.3.4.3 电化学性能测试 | 第121-124页 |
| 6.3.5 碳纳米管和沥青包覆对Si-SiO/C的双改性研究 | 第124-128页 |
| 6.3.5.1 形貌表征 | 第124-125页 |
| 6.3.5.2 物化参数测试 | 第125页 |
| 6.3.5.3 组成测试 | 第125-126页 |
| 6.3.5.4 电化学性能测试 | 第126-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 第七章 结论与展望 | 第129-132页 |
| 7.1 结论 | 第129-130页 |
| 7.2 主要创新性 | 第130-131页 |
| 7.3 展望 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-144页 |
| 致谢 | 第144-145页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第145-146页 |
| 作者和导师简介 | 第146-147页 |
| 附件 | 第147-148页 |
