| 第一章 绪论 | 第11-41页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.2 锂离子电池的发展历程与特点 | 第13-17页 |
| 1.3 锂离子电池的研究进展 | 第17-39页 |
| 1.3.1 锂离子电池的正极材料 | 第17-30页 |
| 1.3.1.1 层状嵌锂化合物 | 第17-23页 |
| 1.3.1.2 尖晶石型嵌锂化合物 | 第23-28页 |
| 1.3.1.3 其它正极材料 | 第28-30页 |
| 1.3.2 锂离子电池的负极材料 | 第30-34页 |
| 1.3.2.1 碳材料 | 第30-34页 |
| 1.3.2.2 锂合金和金属间化合物 | 第34页 |
| 1.3.2.3 低电位锂插入化合物 | 第34页 |
| 1.3.3 电解液 | 第34-37页 |
| 1.3.4 隔膜 | 第37-39页 |
| 1.4 本课题的主要研究内容和意义 | 第39-41页 |
| 第二章 合成条件及原料的选择 | 第41-74页 |
| 2.1 引言 | 第41-42页 |
| 2.2 实验部分 | 第42-48页 |
| 2.2.1 实验原料 | 第42-43页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第43页 |
| 2.2.3 EMD 的锰含量分析 | 第43-45页 |
| 2.2.3.1 试剂的配制 | 第43-44页 |
| 2.2.3.2 标定步骤 | 第44-45页 |
| 2.2.4 LiMn2O4 的制备 | 第45页 |
| 2.2.5 实验电池的装备 | 第45-46页 |
| 2.2.6 X 射线衍射(XRD)分析 | 第46-47页 |
| 2.2.7 微分热重-差热(TG_DTA)分析 | 第47页 |
| 2.2.8 材料颗粒粒径的测试 | 第47页 |
| 2.2.9 材料比表面积的测试 | 第47-48页 |
| 2.2.10 扫描电镜(SEM)分析 | 第48页 |
| 2.2.11 充放电测试 | 第48页 |
| 2.3 高温固相法制备尖晶石 LiMn2O4 的工艺条件控制 | 第48-52页 |
| 2.3.1 研磨 | 第49页 |
| 2.3.2 预烧 | 第49-50页 |
| 2.3.3 反应温度 | 第50-51页 |
| 2.3.4 降温速率 | 第51-52页 |
| 2.4 锰源的筛选 | 第52-62页 |
| 2.4.1 样品的晶体结构 | 第52-54页 |
| 2.4.2 样品的微观形貌 | 第54-55页 |
| 2.4.3 粒度分析 | 第55-58页 |
| 2.4.4 比表面积 | 第58页 |
| 2.4.5 首次充放电性能 | 第58-59页 |
| 2.4.6 循环性能 | 第59-61页 |
| 2.4.7 充放电效率 | 第61-62页 |
| 2.5 原料配比(Li/Mn 比)的确定 | 第62-71页 |
| 2.5.1 前驱体的热重-差热分析 | 第63-65页 |
| 2.5.2 首次充放电 | 第65-69页 |
| 2.5.3 循环性能 | 第69-70页 |
| 2.5.4 充放电效率 | 第70-71页 |
| 2.6 本章小结 | 第71-74页 |
| 第三章 尖晶石 LiMn2O4 的阳离子掺杂改性 | 第74-134页 |
| 3.1 引言 | 第74-75页 |
| 3.2 实验部分 | 第75-79页 |
| 3.2.1 实验原料 | 第75-76页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第76页 |
| 3.2.3 LiMn2O4 的制备 | 第76页 |
| 3.2.4 实验电池的装备 | 第76-77页 |
| 3.2.5 材料颗粒粒径测试 | 第77-78页 |
| 3.2.6 材料比表面积的测试 | 第78页 |
| 3.2.7 X 射线衍射(XRD)分析 | 第78页 |
| 3.2.8 扫描电镜(SEM)分析 | 第78页 |
| 3.2.9 充放电测试 | 第78-79页 |
| 3.3 单元阳离子掺杂 | 第79-117页 |
| 3.3.1 不同浓度 Co 掺杂 LiMn2-xCoxO4 的比较分析 | 第79-84页 |
| 3.3.1.1 LiMn2-xCoxO4 的 X 射线衍射分析 | 第80页 |
| 3.3.1.2 LiMn2-xCoxO4 的电化学性能 | 第80-84页 |
| 3.3.2 不同浓度 Cr 掺杂 LiMn2-xCrxO4 的比较分析 | 第84-89页 |
| 3.3.2.1 LiMn2-xCrxO4 的 X 射线衍射分析 | 第84-86页 |
| 3.3.2.2 LiMn2-xCrxO4 的电化学性能 | 第86-89页 |
| 3.3.3 不同浓度 Al 掺杂 LiMn2-xAlxO4 的比较分析 | 第89-93页 |
| 3.3.3.1 LiMn2-xAlxO4 的 X 射线衍射分析 | 第89-90页 |
| 3.3.3.2 LiMn2-xAlxO4 的电化学性能 | 第90-93页 |
| 3.3.4 不同浓度 Ni 掺杂 LiMn2-xNixO4 的比较分析 | 第93-97页 |
| 3.3.4.1 LiMn2-xNixO4 的 X 射线衍射分析 | 第93页 |
| 3.3.4.2 LiMn2-xNixO4 的电化学性能 | 第93-97页 |
| 3.3.5 不同浓度 Zr 掺杂 LiMn2-xZrxO4 的比较分析 | 第97-101页 |
| 3.3.5.1 LiMn2-xZrxO4 的 X 射线衍射分析 | 第97-98页 |
| 3.3.5.2 LiMn2-xZrxO4 的电化学性能 | 第98-101页 |
| 3.3.6 不同浓度 La 掺杂 LiMn2-xLaxO4 的比较分析 | 第101-112页 |
| 3.3.6.1 LiMn2-xLaxO4 的 X 射线衍射分析 | 第102-104页 |
| 3.3.6.2 LiMn2-xLaxO4 的微观形貌分析 | 第104-105页 |
| 3.3.6.3 LiMn2-xLaxO4 的粒径分布分析 | 第105-108页 |
| 3.3.6.4 LiMn2-xLaxO4 的比表面积分析 | 第108-109页 |
| 3.3.6.5 LiMn2-xLaxO4 的电化学性能 | 第109-112页 |
| 3.3.7 不同阳离子掺杂 LiMn2-xMxO4 的比较分析 | 第112-117页 |
| 3.4 二元阳离子掺杂 | 第117-125页 |
| 3.5 多元阳离子掺杂 | 第125-131页 |
| 3.6 本章小结 | 第131-134页 |
| 第四章 尖晶石 LiMn2O4 的阴离子掺杂改性 | 第134-162页 |
| 4.1 引言 | 第134-135页 |
| 4.2 实验部分 | 第135-138页 |
| 4.2.1 实验原料 | 第135页 |
| 4.2.2 实验仪器 | 第135页 |
| 4.2.3 LiMn2O4 的制备 | 第135页 |
| 4.2.4 实验电池的装备 | 第135-137页 |
| 4.2.5 材料颗粒粒径测试 | 第137页 |
| 4.2.6 材料比表面积的测试 | 第137页 |
| 4.2.7 X 射线衍射(XRD)分析 | 第137页 |
| 4.2.8 扫描电镜(SEM)分析 | 第137页 |
| 4.2.9 充放电测试 | 第137-138页 |
| 4.3 Cl-掺杂 | 第138-146页 |
| 4.3.1 LiMn2O4-yCly 的 X 射线衍射分析 | 第138-140页 |
| 4.3.2 LiMn2O4-yCly 的电化学性能 | 第140-146页 |
| 4.4 F-掺杂 | 第146-159页 |
| 4.4.1 LiMn2O4-yFy 的 X 射线衍射分析 | 第146-147页 |
| 4.4.2 LiMn2O4-yFy 的微观形貌分析 | 第147-148页 |
| 4.4.3 LiMn2O4-yFy 的粒径分布分析 | 第148-152页 |
| 4.4.4 LiMn2O4-yFy 的比表面积分析 | 第152页 |
| 4.4.5 LiMn2O4-yFy 的电化学性能 | 第152-159页 |
| 4.5 本章小结 | 第159-162页 |
| 第五章 尖晶石 LiMn2O4 的阴阳离子复合掺杂改性 | 第162-174页 |
| 5.1 引言 | 第162-163页 |
| 5.2 实验部分 | 第163-166页 |
| 5.2.1 实验原料 | 第163页 |
| 5.2.2 实验仪器 | 第163-164页 |
| 5.2.3 LiMn2O4 的制备 | 第164页 |
| 5.2.4 实验电池的装备 | 第164-165页 |
| 5.2.5 X 射线衍射(XRD)分析 | 第165页 |
| 5.2.6 充放电测试 | 第165-166页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第166-173页 |
| 5.3.1 复合掺杂尖晶石锰酸锂的 X 射线衍射分析 | 第166-167页 |
| 5.3.2 复合掺杂尖晶石锰酸锂的电化学性能 | 第167-173页 |
| 5.4 本章小结 | 第173-174页 |
| 第六章 尖晶石 LiMn2O4 的掺杂改性机理分析 | 第174-196页 |
| 6.1 引言 | 第174页 |
| 6.2 尖晶石 LiMn2O4 容量衰减的原因 | 第174-179页 |
| 6.3 尖晶石 LiMn2O4 掺杂改性的作用机理分析 | 第179-187页 |
| 6.3.1 晶体结构分析 | 第179-182页 |
| 6.3.2 尖晶石锰酸锂充放电曲线分析 | 第182-183页 |
| 6.3.3 Li+在尖晶石锰酸锂中的扩散系数 | 第183-184页 |
| 6.3.4 尖晶石锰酸锂的交流阻抗分析 | 第184-187页 |
| 6.4 Li+在尖晶石锰酸锂中嵌入反应的热力学分析 | 第187-190页 |
| 6.5 Li+在尖晶石锰酸锂中嵌入反应的动力学分析 | 第190-194页 |
| 6.6 本章小结 | 第194-196页 |
| 第七章 结论 | 第196-199页 |
| 参考文献 | 第199-210页 |
| 攻读博士学位期间发表文章和参加科研情况 | 第210-211页 |
| 致谢 | 第211页 |
