| 摘要 | 第4-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第1章 绪论 | 第18-60页 |
| 1.1 引言 | 第18-19页 |
| 1.2 锂离子电池 | 第19-23页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 | 第19-20页 |
| 1.2.2 锂离子电池的基本组成和工作原理 | 第20-22页 |
| 1.2.3 锂离子电池的特点 | 第22-23页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料 | 第23-27页 |
| 1.3.1 氧化钴锂正极材料 | 第23-24页 |
| 1.3.2 氧化镍锂正极材料 | 第24页 |
| 1.3.3 氧化锰锂正极材料 | 第24-25页 |
| 1.3.4 三元体系正极材料 | 第25页 |
| 1.3.5 聚阴离子型正极材料 | 第25-27页 |
| 1.4 LiFePO_4正极材料 | 第27-34页 |
| 1.4.1 LiFePO_4的结构特征 | 第27-29页 |
| 1.4.2 LiFePO_4的锂离子脱嵌机理 | 第29-30页 |
| 1.4.2.1 射线模型（radial model） | 第29-30页 |
| 1.4.2.2 马赛克模型（mosaic model） | 第30页 |
| 1.4.3 LiFePO_4的制备方法和改性方法 | 第30-34页 |
| 1.5 静电纺丝方法 | 第34-37页 |
| 1.5.1 静电纺丝方法及其发展历史 | 第34页 |
| 1.5.2 静电纺丝方法分类及溶液静电纺丝装置和工作原理 | 第34-35页 |
| 1.5.3 静电纺丝的影响因素 | 第35-36页 |
| 1.5.4 静电纺纳米纤维的应用 | 第36-37页 |
| 1.6 国内外利用静电纺丝方法制备锂离子电池正极材料的研究进展 | 第37-39页 |
| 1.6.1 静电纺丝方法制备 LiMO 型正极材料 | 第37-38页 |
| 1.6.2 静电纺丝方法制备 LiMPO4型正极材料 | 第38-39页 |
| 1.7 本论文的选题依据和主要研究内容 | 第39-41页 |
| 1.8 本论文的创新之处 | 第41-42页 |
| 参考文献 | 第42-60页 |
| 第2章 纳米纤维复合正极材料的制备和分析测试方法 | 第60-70页 |
| 2.1 引言 | 第60页 |
| 2.2 主要实验材料、试剂及仪器设备一览表 | 第60-61页 |
| 2.3 LiFePO_4-CNF 及改性 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的制备 | 第61-62页 |
| 2.4 测试用电极的制备和纽扣半电池的组装 | 第62-63页 |
| 2.5 静电纺纳米纤维复合材料和复合正极材料的表征 | 第63-67页 |
| 2.5.1 热分析 | 第63-64页 |
| 2.5.2 宏观形貌观察 | 第64页 |
| 2.5.3 扫描电子显微镜 | 第64页 |
| 2.5.4 透射电子显微镜 | 第64-65页 |
| 2.5.5 X 射线衍射 | 第65页 |
| 2.5.6 碳含量的测定 | 第65-66页 |
| 2.5.7 拉曼光谱 | 第66页 |
| 2.5.8 电感耦合等离子体发射光谱 | 第66-67页 |
| 2.6 正极材料的电化学性能测试 | 第67-69页 |
| 2.6.1 充放电测试 | 第67页 |
| 2.6.2 循环伏安测试 | 第67-68页 |
| 2.6.3 交流阻抗测试 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-70页 |
| 第3章 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的制备及其性能和微观结构研究 | 第70-125页 |
| 3.1 引言 | 第70-71页 |
| 3.2 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料的参数研究 | 第71-79页 |
| 3.2.1 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料的制备 | 第71-72页 |
| 3.2.2 静电纺丝参数对材料微观形貌的影响 | 第72-79页 |
| 3.2.2.1 针头和接收装置之间的距离对材料微观形貌的影响 | 第72-75页 |
| 3.2.2.2 纺丝电压对材料微观形貌的影响 | 第75-77页 |
| 3.2.2.3 纺丝流速对材料微观形貌的影响 | 第77-79页 |
| 3.2.3 聚合物浓度对静电纺材料微观形貌的影响 | 第79页 |
| 3.3 聚合物浓度对复合正极材料结构和性能影响的研究 | 第79-92页 |
| 3.3.1 材料的制备、表征与性能测试 | 第79-81页 |
| 3.3.1.1 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的制备 | 第79-81页 |
| 3.3.1.2 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的表征 | 第81页 |
| 3.3.1.3 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学性能测试 | 第81页 |
| 3.3.2 测试结果与分析讨论 | 第81-92页 |
| 3.3.2.1 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的微观形貌分析 | 第81-84页 |
| 3.3.2.2 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的碳含量分析 | 第84-85页 |
| 3.3.2.3 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的晶体结构分析 | 第85-88页 |
| 3.3.2.4 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学性能分析 | 第88-92页 |
| 3.4 热处理工艺对材料结构和性能影响的研究 | 第92-115页 |
| 3.4.1 材料的制备、表征与性能测试 | 第92-93页 |
| 3.4.1.1 静电纺丝溶液的制备 | 第92页 |
| 3.4.1.2 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料的制备 | 第92-93页 |
| 3.4.1.3 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的制备 | 第93页 |
| 3.4.1.4 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料热处理前后和 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的表征 | 第93页 |
| 3.4.1.5 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学性能测试 | 第93页 |
| 3.4.2 材料的测试结果与分析讨论 | 第93-115页 |
| 3.4.2.1 材料的热反应机理分析 | 第93-100页 |
| 3.4.2.2 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料热处理前后的微观形貌分析 | 第100-104页 |
| 3.4.2.3 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的碳含量分析 | 第104页 |
| 3.4.2.4 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的晶体结构分析 | 第104-107页 |
| 3.4.2.5 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的形成模型和晶体形成机理 .90 | 第107-108页 |
| 3.4.2.6 LiFePO_4-CNF 复合正极材料电化学性能分析 | 第108-115页 |
| 3.5 材料的脱嵌锂模型 | 第115-117页 |
| 3.6 本章小结 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-125页 |
| 第4章 利用多壁碳纳米管进行非晶格掺杂对 LiFePO_4-CNF 复合正极材料结构和性能的影响 | 第125-154页 |
| 4.1 引言 | 第125-126页 |
| 4.2 材料的制备、表征与性能测试 | 第126-129页 |
| 4.2.1 静电纺丝溶液的制备 | 第126-127页 |
| 4.2.2 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN-MWCNTs 纳米纤维复合材料的制备 | 第127页 |
| 4.2.3 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的制备 | 第127-128页 |
| 4.2.4 材料的表征 | 第128页 |
| 4.2.5 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的电化学性能测试 | 第128-129页 |
| 4.3 材料的测试结果与分析讨论 | 第129-144页 |
| 4.3.1 静电纺 LiFePO_4前驱体-PAN 和 LiFePO_4前驱体-PAN-MWCNTs3纳米纤维复合材料预氧化前后的热分析 | 第129-132页 |
| 4.3.2 材料的形貌和结构分析 | 第132-141页 |
| 4.3.2.1 静电纺 LiFePO_4前驱体 -PAN 和 LiFePO_4前驱体-PAN-MWCNTs 纳米纤维复合材料热处理前后的宏观形貌分析 | 第132-136页 |
| 4.3.2.2 静电纺 LiFePO_4前驱体 -PAN 和 LiFePO_4前驱体-PAN-MWCNTs 纳米纤维复合材料热处理前后的微观形貌分析 | 第136-138页 |
| 4.3.2.3 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的碳含量分析 | 第138页 |
| 4.3.2.4 静电纺纳米纤维复合材料热处理后的晶体结构分析 | 第138-139页 |
| 4.3.2.5 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs3 复合正极材料的拉曼光谱分析 | 第139-141页 |
| 4.3.3 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的形成模型 | 第141页 |
| 4.3.4 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的电化学性能分析 | 第141-144页 |
| 4.3.4.1 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的循环性能分析 | 第141-142页 |
| 4.3.4.2 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs 复合正极材料的倍率性能分析 | 第142-143页 |
| 4.3.4.3 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs3 复合正极材料的电化学阻抗谱分析 | 第143-144页 |
| 4.3.5 LiFePO_4-CNF 和 LiFePO_4-CNF-MWCNTs3 复合正极材料中锂离子扩散的研究 | 第144页 |
| 4.4 本章小结 | 第144-146页 |
| 参考文献 | 第146-154页 |
| 第5章 利用高价钛进行晶格掺杂对 LiFePO_4-CNF 复合正极材料结构和性能的影响 | 第154-179页 |
| 5.1 引言 | 第154-157页 |
| 5.2 材料的制备、表征与性能测试 | 第157-158页 |
| 5.2.1 静电纺丝溶液的制备 | 第157页 |
| 5.2.2 静电纺 Ti~(4+)取代 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料的制备 | 第157页 |
| 5.2.3 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的制备 | 第157-158页 |
| 5.2.4 材料的表征 | 第158页 |
| 5.2.5 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学性能测试 | 第158页 |
| 5.3 材料的测试结果与分析讨论 | 第158-173页 |
| 5.3.1 静电纺纳米纤维复合材料的热分析 | 第158-159页 |
| 5.3.2 材料的形貌和结构分析 | 第159-170页 |
| 5.3.2.1 静电纺 Ti~(4+)取代 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料热处理前后的宏观形貌分析 | 第159-163页 |
| 5.3.2.2 静电纺 Ti~(4+)取代 LiFePO_4前驱体-PAN 纳米纤维复合材料热处理前后的微观形貌分析 | 第163-165页 |
| 5.3.2.3 静电纺纳米纤维复合材料热处理后的晶体结构分析 | 第165-169页 |
| 5.3.2.4 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的碳含量分析 | 第169-170页 |
| 5.3.3 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学性能分析 | 第170-173页 |
| 5.3.3.1 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的循环性能分析 | 第170-171页 |
| 5.3.3.2 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的倍率性能分析 | 第171-172页 |
| 5.3.3.3 LiFePO_4-CNF 和 Ti~(4+)取代 LiFePO_4-CNF 复合正极材料的电化学阻抗谱分析 | 第172-173页 |
| 5.4 本章小结 | 第173-174页 |
| 参考文献 | 第174-179页 |
| 第6章 结论与展望 | 第179-182页 |
| 6.1 结论 | 第179-181页 |
| 6.2 课题展望 | 第181-182页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第182-184页 |
| 致谢 | 第184页 |
