| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-48页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 锂离子电池 | 第13-23页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历程 | 第13-16页 |
| 1.2.2 锂离子电池的分类 | 第16-18页 |
| 1.2.3 锂离子电池的原理与结构 | 第18-20页 |
| 1.2.4 锂离子电池的优缺点 | 第20-23页 |
| 1.3 锂离子电池安全性 | 第23-30页 |
| 1.3.1 锂离子电池失效 | 第23-28页 |
| 1.3.2 正常充放电 | 第28页 |
| 1.3.3 过充电失效 | 第28-29页 |
| 1.3.4 过放电失效 | 第29-30页 |
| 1.4 锂离子电池正极材料 | 第30-39页 |
| 1.4.1 正极材料分类 | 第30-36页 |
| 1.4.2 磷酸铁锂脱嵌锂机理 | 第36-39页 |
| 1.5 锂离子电池负极材料 | 第39-43页 |
| 1.5.1 负极材料分类 | 第39-42页 |
| 1.5.2 石墨嵌锂机理 | 第42-43页 |
| 1.6 锂离子电池的原位表征手段 | 第43-46页 |
| 1.7 本论文的研究目标及意义 | 第46-48页 |
| 第2章 正常充放电循环寿命测试 | 第48-67页 |
| 2.1 引言 | 第48页 |
| 2.2 实验部分 | 第48-49页 |
| 2.2.1 实验材料 | 第48页 |
| 2.2.2 测试方案 | 第48-49页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第49-66页 |
| 2.3.1 容量标定(SOC,DOD定义) | 第49-51页 |
| 2.3.2 充放电曲线分析 | 第51-56页 |
| 2.3.3 三电极体系分析 | 第56-58页 |
| 2.3.4 容量分析 | 第58-59页 |
| 2.3.5 电化学阻抗谱分析 | 第59-63页 |
| 2.3.6 HES-XRD分析 | 第63-66页 |
| 2.4 小结 | 第66-67页 |
| 第3章 锂离子电池过放电失效机理研究 | 第67-89页 |
| 3.1 前言 | 第67-68页 |
| 3.2 实验部分 | 第68-70页 |
| 3.2.1 电池在过充电条件下的失效行为 | 第68-69页 |
| 3.2.2 三电极测试体系 | 第69页 |
| 3.2.3 铜电极循环伏安测试 | 第69-70页 |
| 3.2.4 SEM和EDX表征 | 第70页 |
| 3.2.5 原位HES-XRD研究 | 第70页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第70-88页 |
| 3.3.1 磷酸铁锂18650电池在过放电条件下的行为 | 第70-71页 |
| 3.3.2 过放电测试过程中电池表面温度变化 | 第71-73页 |
| 3.3.3 在线监测正负极电位和电池电压 | 第73-74页 |
| 3.3.4 过放电过程中Cu腐蚀的电化学表征 | 第74-77页 |
| 3.3.5 电化学阻抗研究 | 第77-80页 |
| 3.3.6 原位HES-XRD | 第80-83页 |
| 3.3.7 电池内部电极结构变化 | 第83-87页 |
| 3.3.8 失效机理 | 第87-88页 |
| 3.4 小结 | 第88-89页 |
| 第4章 锂离子电池过充电失效机理研究 | 第89-107页 |
| 4.1 前言 | 第89-90页 |
| 4.2 实验部分 | 第90-92页 |
| 4.2.1 过充电失效 | 第90-91页 |
| 4.2.2 三电极体系 | 第91页 |
| 4.2.3 循环伏安测试 | 第91-92页 |
| 4.2.4 SEM和EDX表征 | 第92页 |
| 4.2.5 原位HES-XRD | 第92页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第92-106页 |
| 4.3.1 18650电池的过充电 | 第92-96页 |
| 4.3.2 原位监测磷酸铁锂电池的正负极电位 | 第96-97页 |
| 4.3.3 过充电条件下铁腐蚀的电化学表征 | 第97-101页 |
| 4.3.4 高能同步辐射XRD研究 | 第101-103页 |
| 4.3.5 电池内部结构的物理表征 | 第103-105页 |
| 4.3.6 A123磷酸铁锂电池中金属Fe的来源 | 第105-106页 |
| 4.3.7 失效机理 | 第106页 |
| 4.4 小结 | 第106-107页 |
| 第5章 LiFePO_4/FePO_4动态脱嵌锂机理研究 | 第107-125页 |
| 5.1 前言 | 第107-109页 |
| 5.2 实验部分 | 第109-110页 |
| 5.2.1 18650锂离子电池 | 第109页 |
| 5.2.2 高能同步辐射XRD | 第109页 |
| 5.2.3 实验方案 | 第109页 |
| 5.2.4 数据处理 | 第109-110页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第110-124页 |
| 5.4 小结 | 第124-125页 |
| 第6章 石墨动态嵌锂机理研究 | 第125-141页 |
| 6.1 前言 | 第125-127页 |
| 6.2 实验部分 | 第127-128页 |
| 6.2.1 实验药品及设备 | 第127页 |
| 6.2.2 电极制备 | 第127页 |
| 6.2.3 高能同步辐射实验 | 第127-128页 |
| 6.3 实验结果与讨论 | 第128-139页 |
| 6.4 小结 | 第139-141页 |
| 结论和展望 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-162页 |
| 附录A 攻读学位期间的主要学术成果 | 第162-164页 |
| 致谢 | 第164-165页 |