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锂离子电池正极材Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的改性及其电化学性能研究

摘要第5-8页
Abstract第8-10页
第一章 绪论第16-38页
    1.1 研究背景第16-17页
    1.2 锂离子电池发展和工作原理第17-20页
    1.3 锂离子电池正极材料的研究进展第20-26页
        1.3.1 层状结构的LiMO_2(M为Ni、Mn、Co等)第21-24页
        1.3.2 橄榄石行结构的LiMPO_4(M为Ni、Mn、Co等)第24-25页
        1.3.3 层状镍钴锰三元复合氧化物第25-26页
    1.4 层状富锂材料的研究进展第26-36页
        1.4.1 层状富锂材料的结构与特点第27-29页
        1.4.2 层状富锂材料改性研究进展第29-33页
        1.4.3 层状富锂材料的合成方法第33-36页
    1.5 本论文研究目的与内容第36-38页
第二章 实验方法第38-47页
    2.1 实验试剂及实验用仪器第38-39页
    2.2 实验仪器设备第39-40页
    2.3 电极材料物理化学性质的表征第40-44页
        2.3.1 材料物相结构的分析第40页
        2.3.2 拉曼光谱分析(FTIR)第40-41页
        2.3.3 红外光谱分析(IR)第41页
        2.3.4 X-射线光电子能谱技术(XPS)第41-42页
        2.3.5 热分析技术第42页
        2.3.6 电感耦合等离子光谱(ICP-AES)第42页
        2.3.7 扫描电子显微技术(Scanning Electron Microscopy,SEM)第42-43页
        2.3.8 透射电子显微技术(Transmission electron micrograph,TEM)第43-44页
    2.4 电化学性能测试第44-47页
        2.4.1 电池组装前处理第44页
        2.4.2 组装电池第44-45页
        2.4.3 拆卸电池第45页
        2.4.4 恒流充放电测试第45页
        2.4.5 循环伏安测试(CV)第45-46页
        2.4.6 交流阻抗法(EIS)第46-47页
第三章 有机复合酸作为络合剂采用溶胶凝胶法合成纳米层状富锂正极材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)第47-73页
    3.1 引言第47-48页
    3.2 实验第48-49页
        3.2.1 化学试剂第48页
        3.2.2 实验主要仪器及设备第48页
        3.2.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的制备第48页
        3.2.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的表征第48-49页
        3.2.5 电池的组装第49页
        3.2.6 电化学性能测试第49页
    3.3 结果与讨论第49-71页
        3.3.1 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XRD分析第49-52页
        3.3.2 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)SEM分析第52-55页
        3.3.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)粒径分析第55页
        3.3.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)TEM分析第55-57页
        3.3.5 红外光谱分析第57-59页
        3.3.6 复合酸影响材料颗粒生长机理分析第59-62页
        3.3.7 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)电化学性能分析第62-71页
            3.3.7.1 材料的首次充放电性能分析第62-64页
            3.3.7.2 材料的倍率性能分析第64-65页
            3.3.7.3 材料循环测试前伏安测试(CV)分析第65-66页
            3.3.7.4 材料循环测试前交流阻抗(EIS)分析第66-68页
            3.3.7.5 材料的循环性能分析第68-70页
            3.3.7.6 材料循环测试后交流阻抗(EIS)分析第70-71页
    3.4 本章小结第71-73页
第四章 氟掺杂碳纳米改性层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)作为高性能锂离子电池正极材料第73-93页
    4.1 引言第73-74页
    4.2 实验第74-76页
        4.2.1 化学试剂第74页
        4.2.2 实验主要仪器及设备第74页
        4.2.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的合成第74-75页
        4.2.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的表征第75页
        4.2.5 电池的组装第75页
        4.2.6 电化学性能测试第75-76页
    4.3 结果与讨论第76-92页
        4.3.1 氟掺杂碳包覆量对层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)电化学性能影响第76-77页
        4.3.2 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XRD和热重分析第77-78页
        4.3.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)拉曼光谱分析第78-79页
        4.3.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XPS分析第79-81页
        4.3.5 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)SEM分析第81-82页
        4.3.6 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)TEM分析第82-83页
        4.3.7 层状富锂材料(Li1.2Mn0.54Ni0.13Ci0.13O_2)电化学性能分析第83-92页
            4.3.7.1 材料首次充放电性能分析第83-84页
            4.3.7.2 材料倍率性能分析第84-85页
            4.3.7.3 材料循环测试前循环伏安(CV)分析第85-86页
            4.3.7.4 材料循环测试前交流阻抗(EIS)分析第86-88页
            4.3.7.5 材料循环性能分析第88-90页
            4.3.7.6 材料循环测试后交流阻抗(EIS)分析第90-92页
    4.4 本章小结第92-93页
第五章 钆掺杂二氧化铈(GDC)表面纳米修饰层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)作为高性能锂离子电池正极材料第93-118页
    5.1 引言第93-94页
    5.2 实验第94-95页
        5.2.1 化学试剂第94页
        5.2.2 实验主要仪器及设备第94页
        5.2.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的合成第94-95页
        5.2.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的表征第95页
        5.2.5 电池的组装第95页
        5.2.6 电化学性能测试第95页
    5.3 结果与讨论第95-115页
        5.3.1 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XRD分析第95-97页
        5.3.2 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)SEM分析第97-99页
        5.3.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)TEM分析第99页
        5.3.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XPS分析第99-101页
        5.3.5 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)电化学性能分析第101-115页
            5.3.5.1 材料首次充放电性能分析第101-102页
            5.3.5.2 材料首次充电后XPS分析第102-104页
            5.3.5.3 材料原位XRD分析第104-105页
            5.3.5.4 材料倍率性能分析第105-106页
            5.3.5.5 材料循环测试前交流阻抗(EIS)分析第106-108页
            5.3.5.6 材料循环性能分析第108-110页
            5.3.5.7 材料循环测试后循环伏安(CV)分析第110-112页
            5.3.5.8 材料循环测试后XRD和SEM分析第112-113页
            5.3.5.9 材料循环测试后交流阻抗(EIS)分析第113-115页
    5.4 GDC表面纳米修饰改善材料电化学性能的机理研究第115-116页
    5.5 本章小结第116-118页
第六章 磷酸铁锂(LiFePO_4)表面纳米修饰层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)作为高性能锂离子电池正极材料第118-141页
    6.1 引言第118-120页
    6.2 实验部分第120-122页
        6.2.1 化学试剂第120页
        6.2.2 实验主要仪器及设备第120-121页
        6.2.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的合成第121页
        6.2.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)的表征第121页
        6.2.5 电池的组装第121-122页
        6.2.6 电化学性能测试第122页
    6.3 结果与讨论第122-137页
        6.3.1 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)XRD分析第122-124页
        6.3.2 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)SEM分析第124页
        6.3.3 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)TEM分析第124-125页
        6.3.4 层状富锂材料(Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2)电化学性能分析第125-137页
            6.3.4.1 材料首次充放电性能分析第125-126页
            6.3.4.2 材料倍率性能分析第126-127页
            6.3.4.3 材料循环测试前交流阻抗(EIS)分析第127-129页
            6.3.4.4 材料循环性能分析第129-132页
            6.3.4.5 材料循环测试后交流阻抗(EIS)分析第132-134页
            6.3.4.6 材料循环测试后循环伏安(CV)分析第134-135页
            6.3.4.7 材料循环测试后SEM和TME分析第135-137页
    6.4 对材料电化学性能影响的机理分析第137-139页
    6.5 本章小结第139-141页
第七章 结论与展望第141-145页
    7.1 结论第141-143页
    7.2 展望第143-145页
参考文献第145-171页
攻读博士学位期间的研究成果第171-177页
致谢第177-179页
附件第179页

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