| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 文献综述 | 第12-35页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 锂离子电池的原理与特征 | 第13-15页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 | 第13页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第13-14页 |
| 1.2.3 锂离子电池的特征 | 第14-15页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的研究进展 | 第15-27页 |
| 1.3.1 锂离子电池正极材料的要求 | 第15-16页 |
| 1.3.2 锂钴氧(LiCoO_2)正极材料 | 第16-20页 |
| 1.3.3 锂镍氧(LiNiO_2)正极材料 | 第20-23页 |
| 1.3.4 正尖晶石型锂锰氧(LiMn_2O_4)正极材料 | 第23-26页 |
| 1.3.5 其它正极材料 | 第26-27页 |
| 1.4 锂离子电池负极材料发展现状 | 第27-30页 |
| 1.4.1 石墨材料 | 第28-29页 |
| 1.4.2 软炭材料 | 第29页 |
| 1.4.3 硬炭材料 | 第29-30页 |
| 1.4.4 非炭负极材料 | 第30页 |
| 1.5 锂离子电池电解质溶液 | 第30-32页 |
| 1.5.1 锂离子电池电解质溶液的基本要求 | 第30-31页 |
| 1.5.2 锂离子电池电解质溶液与电极作用机理 | 第31页 |
| 1.5.3 锂离子电池电解质溶液的发展 | 第31-32页 |
| 1.6 锂离子电池的应用与发展 | 第32-33页 |
| 1.6.1 国内外锂离子电池产业的发展现状 | 第32页 |
| 1.6.2 电动车用动力型锂离子电池的发展 | 第32-33页 |
| 1.7 正极材料及电池工艺存在的问题与本论文的研究内容与目的 | 第33-35页 |
| 第二章 LiCoO_2的合成研究 | 第35-50页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 实验 | 第35-37页 |
| 2.2.1 LiCoO_2的合成 | 第35页 |
| 2.2.2 热分析 | 第35-36页 |
| 2.2.3 成分分析 | 第36页 |
| 2.2.4 物相分析、晶胞参数及晶块大小的测定 | 第36-37页 |
| 2.2.5 SEM形貌分析 | 第37页 |
| 2.2.6 粒径分析 | 第37页 |
| 2.2.7 比表面积分析 | 第37页 |
| 2.3 反应原理 | 第37-39页 |
| 2.4 合成条件对LiCoO_2结构形貌的影响 | 第39-48页 |
| 2.4.1 热处理制度对LiCoO_2结构形貌的影响 | 第39-45页 |
| 2.4.2 Li／Co初始配比对Li／Co最终配比的影响 | 第45-46页 |
| 2.4.3 合成气氛对LiCoO_2结构形貌的影响 | 第46-47页 |
| 2.4.4 原料对LiCoO_2形貌的影响 | 第47-48页 |
| 2.5 本章小结 | 第48-50页 |
| 第三章 LiCoO_2的形貌结构与电化学性能的研究 | 第50-68页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 实验 | 第50-53页 |
| 3.2.1 手套箱 | 第50-51页 |
| 3.2.2 电极测试体系 | 第51-52页 |
| 3.2.3 电化学性能测试 | 第52-53页 |
| 3.2.4 锂离子扩散系数测定 | 第53页 |
| 3.2.5 物理分析 | 第53页 |
| 3.3 LiCoO_2物理性质对其电化学性能的影响 | 第53-62页 |
| 3.3.1 粒径及比表面积对LiCoO_2电化学性能的影响 | 第53-59页 |
| 3.3.2 表面形貌对LiCoO_2电化学性能的影响 | 第59-60页 |
| 3.3.3 晶块大小对LiCoO_2电化学性能的影响 | 第60-62页 |
| 3.4 LiCoO_2电极中锂离子扩散性能研究 | 第62-66页 |
| 3.4.1 恒电位阶跃法测定LiCoO_2中锂离子扩散系数的理论推导 | 第62-65页 |
| 3.4.2 LiCoO_2电极中锂离子扩散系数测定 | 第65-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第四章 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的制备及电化学性能研究 | 第68-79页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 实验 | 第68-69页 |
| 4.2.1 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的合成 | 第68页 |
| 4.2.2 物相结构鉴定及性能检测 | 第68-69页 |
| 4.3 Ni原子占位有序度的表征 | 第69-72页 |
| 4.4 合成条件对LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2结构的影响 | 第72-75页 |
| 4.4.1 合成温度的影响 | 第72-73页 |
| 4.4.2 合成时间的影响 | 第73-74页 |
| 4.4.3 合成气氛的影响 | 第74-75页 |
| 4.4.4 以LiOH、Ni(OH)_2、Co(OH)_2合成LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2 | 第75页 |
| 4.5 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的电化学性能及其应用探讨 | 第75-78页 |
| 4.5.1 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的充放电特性 | 第75-76页 |
| 4.5.2 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的应用 | 第76-78页 |
| 4.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第五章 掺杂LiMn_2O_4的电化学性能及晶体场理论研究 | 第79-94页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 实验 | 第79-80页 |
| 5.2.1 LiM_xMn_(2-x)O_4的合成 | 第79-80页 |
| 5.2.2 物相分析 | 第80页 |
| 5.2.3 电极测试体系 | 第80页 |
| 5.2.4 充放电特性 | 第80页 |
| 5.2.5 循环寿命测试 | 第80页 |
| 5.2.6 循环伏安测试 | 第80页 |
| 5.2.7 扩散系数测量 | 第80页 |
| 5.3 尖晶石型LiMn_2O_4晶胞的亚晶格结构 | 第80-81页 |
| 5.4 掺杂金属离子的选择 | 第81-84页 |
| 5.4.1 过渡金属离子在八面体场中d轨道能级的分裂 | 第81-82页 |
| 5.4.2 掺杂金属离子的价电子组态 | 第82-83页 |
| 5.4.3 掺杂金属离子对LiMn_2O_4晶体场稳定化能的影响 | 第83-84页 |
| 5.5 物相分析 | 第84-85页 |
| 5.6 掺杂对LiMn_2O_4电化学性能的影响 | 第85-90页 |
| 5.6.1 掺杂对LiMn_2O_4充放电性能的影响 | 第85-86页 |
| 5.6.2 掺杂对LiMn_2O_4循环性能的影响 | 第86-87页 |
| 5.6.3 LiM_xMn_(2-x)O_4的循环伏安曲线 | 第87-89页 |
| 5.6.4 掺杂对锂离子扩散系数的影响 | 第89-90页 |
| 5.7 充放电过程中LiMn_2O_4容量的严重衰减机理 | 第90-91页 |
| 5.7.1 八面体配位的Jahn-Teller效应 | 第90页 |
| 5.7.2 尖晶石型LiMn_2O_4结构的畸变 | 第90-91页 |
| 5.8 不同掺杂金属离子对LiMn_2O_4容量的影响机理 | 第91-92页 |
| 5.9 本章小结 | 第92-94页 |
| 第六章 锂离子电池正极材料的界面过程研究 | 第94-109页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 实验 | 第94-95页 |
| 6.3 锂离子电池正极材料的脱／嵌锂反应过程 | 第95页 |
| 6.4 脱／嵌锂反应界面过程的理论研究 | 第95-103页 |
| 6.4.1 模型假设 | 第95页 |
| 6.4.2 等效电路的建立 | 第95-96页 |
| 6.4.3 锂离子电池正极材料脱／嵌锂过程交流阻抗的理论推导 | 第96-103页 |
| 6.5 锂离子电池正极材料的交流阻抗研究 | 第103-108页 |
| 6.5.1 LiCoO_2和LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的交流阻抗 | 第103-104页 |
| 6.5.2 LiMn_2O_4和LiCr_xMn_(2-x)O_4的交流阻抗 | 第104-105页 |
| 6.5.3 交流阻抗模型正确性的验证 | 第105-108页 |
| 6.6 本章小结 | 第108-109页 |
| 第七章 锂离子电池制作工艺及电池性能研究 | 第109-137页 |
| 7.1 引言 | 第109-110页 |
| 7.2 锂离子电池生产工艺流程 | 第110-111页 |
| 7.2.1 浆料的配制 | 第110页 |
| 7.2.2 极片的制作工艺 | 第110-111页 |
| 7.2.3 电解液的注入 | 第111页 |
| 7.3 负极材料的筛选 | 第111-113页 |
| 7.3.1 天然石墨(NG) | 第111-112页 |
| 7.3.2 人造石墨(AG) | 第112页 |
| 7.3.3 中间相碳微球(MCMB) | 第112-113页 |
| 7.4 电解液的选择 | 第113-116页 |
| 7.5 电极中各组分的优化 | 第116-120页 |
| 7.5.1 粘结剂用量的影响 | 第116-118页 |
| 7.5.2 添加剂用量的影响 | 第118-120页 |
| 7.6 锂离子电池化成制度的研究 | 第120-127页 |
| 7.6.1 首次充放电过程中的电极反应历程 | 第121-124页 |
| 7.6.2 化成制度研究 | 第124-127页 |
| 7.7 正负极料量比对电池性能的影响 | 第127-129页 |
| 7.7.1 正负极料量比的计算 | 第127页 |
| 7.7.2 正负极料量比的循环伏安法检测 | 第127-129页 |
| 7.8 锂离子电池性能的评价 | 第129-134页 |
| 7.8.1 充放电性能 | 第129-131页 |
| 7.8.2 温度特性 | 第131-133页 |
| 7.8.3 循环性能 | 第133页 |
| 7.8.4 贮存性能 | 第133-134页 |
| 7.8.5 安全性能 | 第134页 |
| 7.9 水溶液体系制作极片的开发 | 第134-135页 |
| 7.10 本章小结 | 第135-137页 |
| 第八章 总结 | 第137-140页 |
| 参考文献 | 第140-154页 |
| 攻读博士学位期间科研成果、所获奖励及发表论文 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156页 |
