| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第16-70页 |
| 1.1 前言 | 第16-20页 |
| 1.1.1 化学电源在能源与环境方面应用的重要性 | 第17-20页 |
| 1.2 锂离子电池的发展与应用前景 | 第20-23页 |
| 1.2.1 锂离子电池发展简史 | 第21-22页 |
| 1.2.2 锂离子电池面临的新挑战 | 第22-23页 |
| 1.3 锂离子电池电极材料的发展及趋势 | 第23-36页 |
| 1.3.1 锂离子电池负极材料简述 | 第24-25页 |
| 1.3.2 锂离子电池正极材料概况 | 第25-36页 |
| 1.4 富锂锰基氧化物(RLMO)正极材料 | 第36-58页 |
| 1.4.1 RLMO正极材料的发展 | 第37-38页 |
| 1.4.1.1 酸活化——两相表达式 | 第37-38页 |
| 1.4.1.2 电化学活化——富锂表达式 | 第38页 |
| 1.4.2 RLMO的结构特征 | 第38-44页 |
| 1.4.2.1 两相分区模型 | 第40-41页 |
| 1.4.2.2 固溶体模型 | 第41-44页 |
| 1.4.3 电化学反应机理探讨 | 第44-54页 |
| 1.4.3.1 RLMO首周活化平台的成因 | 第45-48页 |
| 1.4.3.2 RLMO循环过程中变化机制 | 第48-54页 |
| 1.4.4 RLMO存在的问题以及解决的途径 | 第54-58页 |
| 1.5 本论文工作的主要任务与内容 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-70页 |
| 第二章 不同方法制备富锂锰基材料的研究 | 第70-86页 |
| 2.1 引言 | 第70页 |
| 2.2 实验 | 第70-75页 |
| 2.2.1 主要的试剂及仪器 | 第70-71页 |
| 2.2.2 不同方式制备RLMO材料 | 第71-74页 |
| 2.2.2.1 聚合热解法(PP)制备RLMO材料 | 第71-72页 |
| 2.2.2.2 机械化学法(MC)制备RLMO材料 | 第72-73页 |
| 2.2.2.3 共沉淀法(CP)制备RLMO材料 | 第73-74页 |
| 2.2.3 结构以及形貌表征 | 第74页 |
| 2.2.3.1 粉末X射线衍射(XRD) | 第74页 |
| 2.2.3.2 能谱元素分布(EDS-Mapping) | 第74页 |
| 2.2.4 电化学性能测试 | 第74-75页 |
| 2.2.4.1 电极极片的制作 | 第74-75页 |
| 2.2.4.2 恒流充放电测试 | 第75页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第75-83页 |
| 2.3.1 RLMO材料不同制备方法讨论 | 第75-77页 |
| 2.3.1.1 聚合热解法(PP)制备RLMO材料过程 | 第75-76页 |
| 2.3.1.2 机械化学法(MC)制备RLMO材料过程 | 第76-77页 |
| 2.3.2 不同方法制备RLMO材料的结构及形貌 | 第77-80页 |
| 2.3.3 不同方法制备RLMO材料的电化学性能 | 第80-83页 |
| 2.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-86页 |
| 第三章 富锂锰基材料的表面包覆改性研究 | 第86-114页 |
| 3.1 引言 | 第86-89页 |
| 3.1.1 选题背景 | 第86-88页 |
| 3.1.2 研究构想 | 第88-89页 |
| 3.2 实验 | 第89-92页 |
| 3.2.1 主要的试剂及仪器 | 第89页 |
| 3.2.2 几类包覆材料的制备 | 第89-90页 |
| 3.2.2.1 Al_2O_3,TiO_2,ZrO_2等氧化性物包覆改性材料的制备 | 第89-90页 |
| 3.2.2.2 AlPO_4包覆改性材料的制备 | 第90页 |
| 3.2.2.3 AlF_3包覆改性材料的制备 | 第90页 |
| 3.2.2.4 导电玻璃FTO及其包覆改性材料的制备 | 第90页 |
| 3.2.3 粉末材料电导率测定 | 第90-91页 |
| 3.2.4 电化学性能测试 | 第91-92页 |
| 3.2.4.1 电极极片的制作 | 第91页 |
| 3.2.4.2 电化学循环伏安扫描(CV) | 第91页 |
| 3.2.4.3 交流阻抗谱(EIS) | 第91页 |
| 3.2.4.4 恒流充放电测试 | 第91-92页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第92-110页 |
| 3.3.1 Al_2O_3包覆层对RLMO材料的改性研究 | 第92-102页 |
| 3.3.1.1 Al_2O_3-RLMO包覆材料结构及形貌分析 | 第92-94页 |
| 3.3.1.2 Al_2O_3-RLMO包覆材料电化学测试 | 第94-102页 |
| 3.3.2 导电玻璃FTO包覆层对RLMO材料的改性研究 | 第102-110页 |
| 3.3.2.1 FTO包覆的思路构想 | 第102-103页 |
| 3.3.2.2 FTO-RLMO包覆材料结构及形貌分析 | 第103-105页 |
| 3.3.2.3 FTO-RLMO包覆材料电化学性能测试 | 第105-110页 |
| 3.4 本章小结 | 第110页 |
| 参考文献 | 第110-114页 |
| 第四章 富锂锰基材料体相掺杂研究 | 第114-145页 |
| 4.1 引言 | 第114-117页 |
| 4.1.1 选题背景 | 第114-115页 |
| 4.1.2 研究构想 | 第115-117页 |
| 4.2 实验 | 第117-121页 |
| 4.2.1 主要的试剂及仪器 | 第117页 |
| 4.2.2 几类体相掺杂改性材料的制备 | 第117-119页 |
| 4.2.2.1 替代锂离子(Li)掺杂材料的制备 | 第118页 |
| 4.2.2.2 替代过渡金属离子(M)掺杂材料的制备 | 第118-119页 |
| 4.2.3 结构与形貌测试 | 第119页 |
| 4.2.3.1 材料的结构表征 | 第119页 |
| 4.2.3.2 材料的形貌表征 | 第119页 |
| 4.2.4 电化学性能测试 | 第119-120页 |
| 4.2.4.1 电极极片的制作 | 第119页 |
| 4.2.4.2 电化学循环伏安扫描(CV) | 第119页 |
| 4.2.4.3 交流阻抗谱(EIS) | 第119-120页 |
| 4.2.4.4 恒流充放电测试 | 第120页 |
| 4.2.4.5 恒流阶跃滴定(GITT) | 第120页 |
| 4.2.5 材料的离子扩散系数的测定 | 第120-121页 |
| 4.2.6 充放电过程中非原位ex-XRD测试 | 第121页 |
| 4.2.7 电极材料充放电前后的ICP测试 | 第121页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第121-140页 |
| 4.3.1 RLMO材料过渡金属层代锂掺杂改性研究 | 第121-132页 |
| 4.3.1.1 掺杂离子的选择 | 第121-122页 |
| 4.3.1.2 Mg~(2+)掺杂材料的结构分析 | 第122-124页 |
| 4.3.1.3 Mg~(2+)掺杂材料的电化学性能测试 | 第124-130页 |
| 4.3.1.4 与其它掺杂方式材料的电化学性能对比 | 第130-132页 |
| 4.3.2 RLMO材料锂层掺杂改性研究 | 第132-140页 |
| 4.3.2.1 锂层掺杂离子的选择 | 第132页 |
| 4.3.2.2 Na~+掺杂材料的结构与形貌分析 | 第132-134页 |
| 4.3.2.3 Na~+掺杂材料的电化学性能测试 | 第134-140页 |
| 4.4 本章小结 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-145页 |
| 第五章 富锂锰基材料电压降机理研究 | 第145-180页 |
| 5.1 引言 | 第145-148页 |
| 5.1.1 选题背景 | 第145-146页 |
| 5.1.2 研究构想 | 第146-148页 |
| 5.2 实验 | 第148-150页 |
| 5.2.1 主要的试剂及仪器 | 第148页 |
| 5.2.2 不同比例富锂锰基材料的制备 | 第148-149页 |
| 5.2.3 材料的结构与形貌表征 | 第149页 |
| 5.2.3.1 材料的结构表征 | 第149页 |
| 5.2.3.2 材料的形貌表征 | 第149页 |
| 5.2.4 材料的电化学表征 | 第149-150页 |
| 5.2.4.1 电极极片的制作 | 第149页 |
| 5.2.4.2 不同电位区间电化学性能测试 | 第149页 |
| 5.2.4.3 不同电位区间的交流阻抗谱测试(EIS) | 第149-150页 |
| 5.2.4.4 循环后材料的HRTEM测试 | 第150页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第150-174页 |
| 5.3.1 不同电压区间对富锂锰基材料电压降的影响 | 第150-163页 |
| 5.3.1.1 高截止电位对RLMO材料电压降的影响 | 第150-153页 |
| 5.3.1.2 低截止电位对RLMO材料电压降的影响 | 第153-155页 |
| 5.3.1.3 不同电位区间充放电机理探索 | 第155-163页 |
| 5.3.2 富锂锰基材料中Co元素对电压降的影响 | 第163-168页 |
| 5.3.2.1 结构与形貌分析 | 第164-166页 |
| 5.3.2.2 电化学性能测试 | 第166-168页 |
| 5.3.3 不同比例Li_2MnO_3成分对富锂锰基材料电压降的影响 | 第168-174页 |
| 5.3.3.1 结构分析 | 第168-170页 |
| 5.3.3.2 电化学性能测试 | 第170-174页 |
| 5.4 富锂锰基材料的应用展望 | 第174-175页 |
| 5.5 本章小结 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-180页 |
| 攻博期间发表论文 | 第180-182页 |
| 致谢 | 第182页 |
