| 第一章 文献综述 | 第11-31页 |
| 1．1 前言 | 第11-12页 |
| 1．2 锂离子电池的组成与基本原理 | 第12-13页 |
| 1．3 各类锂离子电池负极材料的嵌锂特性及研究进展 | 第13-19页 |
| 1．3．1 石墨 | 第13-15页 |
| 1．3．2 焦炭 | 第15-16页 |
| 1．3．3 中间相炭微球 | 第16-17页 |
| 1．3．4 热解硬炭材料 | 第17-18页 |
| 1．3．5 其它锂离子电池负极材料 | 第18-19页 |
| 1．4 锂离子电池负极炭材料的改性与修饰 | 第19-23页 |
| 1．4．1 炭材料的表面氧化处理 | 第19-20页 |
| 1．4．2 炭材料的表面包覆处理 | 第20-21页 |
| 1．4．3 炭材料的掺杂处理 | 第21-22页 |
| 1．4．4 炭材料的机械球磨处理 | 第22-23页 |
| 1．5 锂离子电池炭负极材料的嵌锂机理 | 第23-25页 |
| 1．5．1 SEI膜的成膜机理 | 第23页 |
| 1．5．2 锂-石墨插层化合物的嵌锂机理 | 第23-24页 |
| 1．5．3 超高贮锂炭材料的嵌锂机理 | 第24-25页 |
| 1．6 锂离子电池 | 第25-29页 |
| 1．6．1 锂离子电池的发展与生产现状 | 第25-27页 |
| 1．6．2 电动车用锂离子电池的发展与应用前景 | 第27-29页 |
| 1．7 炭负极材料及锂离子电池存在的问题、本课题研究的内容与目的 | 第29-31页 |
| 第二章 石墨的热处理及掺杂改性研究 | 第31-52页 |
| 2．1 实验 | 第31-34页 |
| 2．1．1 石墨试样的热失重分析 | 第31-32页 |
| 2．1．2 石墨试样的热处理 | 第32页 |
| 2．1．3 石墨试样的掺杂处理 | 第32页 |
| 2．1．4 石墨试样的等离子体光谱（ICP）分析 | 第32页 |
| 2．1．5 石墨试样的扫描电子显微镜（SEM）分析 | 第32页 |
| 2．1．6 石墨试样的粒径与振实密度的测定 | 第32页 |
| 2．1．7 氮气吸附法（BET）测定石墨的比表面积 | 第32-33页 |
| 2．1．8 石墨试样的X射线衍射（XRD）分析 | 第33页 |
| 2．1．9 电极的制作与模拟电池的装配 | 第33-34页 |
| 2．1．10 石墨电极充放电性能的测定 | 第34页 |
| 2．1．11 热处理改性前后的石墨为负极的锂离子电池的制作与性能测试 | 第34页 |
| 2．2 不同石墨材料的结构与性能比较 | 第34-41页 |
| 2．2．1 石墨材料的结构分析 | 第35-36页 |
| 2．2．2 石墨材料元素成分分析 | 第36页 |
| 2．2．3 石墨材料的比表面积和粒度分析 | 第36-38页 |
| 2．2．4 石墨材料的充放电性能 | 第38-40页 |
| 2．2．5 各种石墨材料的结构与物理特性对充放电性能的影响 | 第40-41页 |
| 2．3 人造石墨热处理前后的结构与性能 | 第41-48页 |
| 2．3．1 人造石墨的热失重分析 | 第41页 |
| 2．3．2 热处理前后石墨试样的结构分析 | 第41-42页 |
| 2．3．3 热处理前后石墨石墨试样的形貌、粒径、密度及比表面积分析 | 第42-46页 |
| 2．3．4 石墨电极的充放电性能 | 第46-48页 |
| 2．3．5 石墨电极的循环性能 | 第48页 |
| 2．4 热处理过程中引入锂、铝元素对石墨结构与性能的影响 | 第48-50页 |
| 2．4．1 掺杂石墨材料的结构与物理性能 | 第48-49页 |
| 2．4．2 掺杂石墨材料的电化学性能 | 第49-50页 |
| 2．5 以热处理及掺杂改性前后的石墨为负极的锂离子电池的性能 | 第50-51页 |
| 2．5．1 改性处理对锂离子电池容量和放电性能的影响 | 第50页 |
| 2．5．2 改性处理对锂离子电池循环性能的影响 | 第50-51页 |
| 2．6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第三章 热解炭材料的研究 | 第52-65页 |
| 3．1 实验 | 第52-53页 |
| 3．1．1 前驱体的热失重分析 | 第52页 |
| 3．1．2 热解炭材料的制备 | 第52页 |
| 3．1．3 热解炭材料的结构及物理性能的表征 | 第52-53页 |
| 3．1．4 热解炭电极的充放电性能测定 | 第53页 |
| 3．2 以蔗糖为前驱体的热解炭材料 | 第53-58页 |
| 3．2．1 蔗糖的热失重分析 | 第53-54页 |
| 3．2．2 蔗糖热解炭材料的结构及物理性能 | 第54-56页 |
| 3．2．3 蔗糖热解炭材料的充放电性能 | 第56-58页 |
| 3．3 以酚醛树脂为前驱体的热解炭材料 | 第58-64页 |
| 3．3．1 酚醛树脂的热失重分析 | 第58-59页 |
| 3．3．2 酚醛树脂热解炭材料的结构及物理性能 | 第59-62页 |
| 3．3．3 酚醛树脂热解炭材料的充放电性能 | 第62-64页 |
| 3．4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 复合炭材料的研究 | 第65-80页 |
| 4．1 实验 | 第65-66页 |
| 4．1．1 复合炭材料的制备 | 第65-66页 |
| 4．1．2 复合炭材料的结构及物理性能的表征 | 第66页 |
| 4．1．3 复合炭材料的电化学性能测试 | 第66页 |
| 4．1．4 以各种复合炭材料为负极的锂离子电池的制作与性能测试 | 第66页 |
| 4．2 以酚醛树脂热解炭为壳体的复合炭材料 | 第66-71页 |
| 4．2．1 复合炭材料的X射线衍射分析 | 第66-68页 |
| 4．2．2 复合炭材料的形貌和粒度分析 | 第68-69页 |
| 4．2．3 复合炭材料的比表面积、密度和成分分析 | 第69-70页 |
| 4．2．4 复合炭材料的电化学性能 | 第70-71页 |
| 4．3 以酚醛树脂及硅烷聚合物热解炭为壳体的复合炭材料 | 第71-73页 |
| 4．3．1 复合炭材料的结构与物理性能 | 第71-73页 |
| 4．3．2 复合炭材料的电化学性能 | 第73页 |
| 4．4 以蔗糖热解炭为壳体的复合炭材料 | 第73-76页 |
| 4．4．1 复合炭材料的结构与物理性能 | 第73-75页 |
| 4．4．2 复合炭材料的电化学性能 | 第75-76页 |
| 4．5 以复合炭材料为负极的锂离子电池的性能 | 第76-79页 |
| 4．5．1 不同包覆量的复合炭材料对锂离子电池性能的影响 | 第76-78页 |
| 4．5．2 不同壳层材料的复合炭材料对锂离子电池性能的影响 | 第78-79页 |
| 4．6 本章小结 | 第79-80页 |
| 第五章 中间相炭微球的研究 | 第80-94页 |
| 5．1 实验 | 第80-81页 |
| 5．1．1 中间相炭微球的制备 | 第80页 |
| 5．1．2 中间相炭微球的热失重分析 | 第80页 |
| 5．1．3 中间相炭微球的结构及物理性能的表征 | 第80-81页 |
| 5．1．4 中间相炭微球的电化学性能测定 | 第81页 |
| 5．1．5 以各种中间相炭微球为负极的锂离子电池的制作与性能测试 | 第81页 |
| 5．2 中间相炭微球的热失重分析 | 第81-82页 |
| 5．3 中间相炭微球的结构与性能 | 第82-85页 |
| 5．3．1 中间相炭微球的X射线衍射分析 | 第82-83页 |
| 5．3．2 中间相炭微球的表面形貌分析 | 第83页 |
| 5．3．3 中间相炭微球的等离子体光谱、粒径、密度与比表面积分析 | 第83-85页 |
| 5．4 中间相炭微球的充放电性能 | 第85-89页 |
| 5．4．1 不同温度下热处理的中间相炭微球的充放电性能 | 第85-86页 |
| 5．4．2 粒径分布对中间相炭微球充放电性能的影响 | 第86-89页 |
| 5．5 本研究的中间相炭微球与同类产品的比较 | 第89-93页 |
| 5．5．1 结构与物理性能的比较 | 第89-91页 |
| 5．5．2 充放电性能的比较 | 第91-93页 |
| 5．6 本章小结 | 第93-94页 |
| 第六章 炭负极材料嵌锂过程的动力学研究 | 第94-105页 |
| 6．1 实验 | 第94-95页 |
| 6．1．1 炭电极的制备与模拟电池的装配 | 第94页 |
| 6．1．2 炭电极的活化 | 第94页 |
| 6．1．3 炭负极交换电池密度的测量 | 第94-95页 |
| 6．1．4 锂在炭材料的扩散系数的测量 | 第95页 |
| 6．1．5 炭电极在不同倍率电流下的电极性能的测试 | 第95页 |
| 6．2 锂离子电池炭负极材料的交换电流密度 | 第95-98页 |
| 6．2．1 线性极化法测定电极交换电流密度的基本原理 | 第95-96页 |
| 6．2．2 荷电状态对炭电极交换电流密度的影响 | 第96-97页 |
| 6．2．3 各种炭材料的交换电流密度 | 第97-98页 |
| 6．3 锂在炭负极材料中的扩散系数 | 第98-102页 |
| 6．3．1 恒电位阶跃法测定锂在炭材料中的扩散系数的基本原理 | 第98-100页 |
| 6．3．2 荷电状态对锂在炭材料中的扩散系数的影响 | 第100-101页 |
| 6．3．3 锂在各种炭材料中的扩散系数 | 第101-102页 |
| 6．4 炭材料在不同倍率电流下的电极性能 | 第102-103页 |
| 6．5 本章小结 | 第103-105页 |
| 第七章 边缘碳原子及表面碳原子含量对炭材料嵌锂性能的作用机理 | 第105-119页 |
| 7．1 石墨的结构及不同位置碳原子的电化学活性 | 第105-107页 |
| 7．2 石墨颗粒中边缘碳原子及表面碳原子含量的计算 | 第107-112页 |
| 7．2．1 理想石墨颗粒中边缘碳原子及表面碳原子含量的计算 | 第107-110页 |
| 7．2．2 实际石墨颗粒中边缘碳原子及表面碳原子含量的修正 | 第110-112页 |
| 7．3 锂离子电池负极炭材料的嵌锂模型 | 第112-113页 |
| 7．3．1 炭材料的微晶形状及堆积方式 | 第112页 |
| 7．3．2 炭材料的有效电极面积 | 第112-113页 |
| 7．3．3 锂在炭材料中的嵌入-脱嵌过程 | 第113页 |
| 7．4 边缘碳原子及表面碳原子含量对炭材料嵌锂性能的作用机理 | 第113-115页 |
| 7．4．1 边缘碳原子及表面碳原子含量对炭材料嵌锂性能的作用机理 | 第113-114页 |
| 7．4．2 边缘碳原子及表面碳原子含量的作用机理的表现形式 | 第114-115页 |
| 7．5 边缘碳原子及表面碳原子含量的作用机理的实验依据及应用 | 第115-118页 |
| 7．5．1 边缘碳原子及表面碳原子含量的作用机理的实验依据 | 第115-116页 |
| 7．5．2 人造石墨的热处理改性作用 | 第116-117页 |
| 7．5．3 复合结构炭材料的改性作用 | 第117-118页 |
| 7．6 本章小结 | 第118-119页 |
| 第八章 炭材料的应用研究——锂离子电池 | 第119-140页 |
| 8．1 实验 | 第119-121页 |
| 8．1．1 电极的制作与电池的装配 | 第119页 |
| 8．1．2 锂离子电池的化成 | 第119-120页 |
| 8．1．3 锂离子电池的性能测试 | 第120-121页 |
| 8．2 锂离子电池炭负极的工艺研究 | 第121-125页 |
| 8．2．1 锂离子电池炭负极粘结剂对电池性能的影响 | 第121-123页 |
| 8．2．2 锂离子电池炭负极添加剂对电池性能的影响 | 第123-125页 |
| 8．3 锂离子电池的活化 | 第125-129页 |
| 8．3．1 锂离子电池活化过程的充放电曲线 | 第125-127页 |
| 8．3．2 首次充电容量对锂离子电池活化的影响 | 第127-128页 |
| 8．3．3 充电电流对锂离子电池活化的影响 | 第128-129页 |
| 8．4 应用不同炭材料作负极的锂离子电池 | 第129-135页 |
| 8．4．1 锂离子电池的活化与首次不可逆容量 | 第130-132页 |
| 8．4．2 锂离子电池在不同倍率电流下的充放电性能 | 第132-134页 |
| 8．4．3 锂离子电池的循环性能 | 第134-135页 |
| 8．4．4 锂离子电池的自放电性能 | 第135页 |
| 8．5 动力型锂离子电池的设计与开发 | 第135-139页 |
| 8．5．1 动力型锂离子电池的设计 | 第135-136页 |
| 8．5．2 动力型锂离子电池的制造与活化 | 第136-137页 |
| 8．5．3 动力型锂离子电池的充放电性能 | 第137-138页 |
| 8．5．4 动力型锂离子电池的能量密度 | 第138-139页 |
| 8．6 本章小结 | 第139-140页 |
| 第九章 结论 | 第140-143页 |
| 参考文献 | 第143-152页 |
| 附录一 石墨微晶中不同位置碳原子上电子分布的量化计算 | 第152-157页 |
| 附录二 攻读博士学位期间的科研成果、所获奖励及发表论文 | 第157-159页 |
| 致谢 | 第159页 |
