| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 锂离子电池概述 | 第16-19页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展简史 | 第16-18页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第18-19页 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 | 第19-22页 |
| 1.3.1 锂离子电池负极材料的要求 | 第19-20页 |
| 1.3.2 锂离子电池负极材料的反应机制 | 第20-21页 |
| 1.3.3 锂离子电池负极材料的失效机制 | 第21-22页 |
| 1.4 锗基锂离子电池负极材料的研究现状 | 第22-33页 |
| 1.4.1 锗基锂离子电池负极材料的优势 | 第22-23页 |
| 1.4.2 锗纳米结构电极 | 第23-27页 |
| 1.4.3 锗多孔结构电极 | 第27-29页 |
| 1.4.4 锗复合/掺杂电极 | 第29-32页 |
| 1.4.5 锗合金化合物电极 | 第32-33页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 实验材料及测试方法 | 第35-43页 |
| 2.1 实验试剂及仪器 | 第35-37页 |
| 2.1.1 实验试剂和材料 | 第35-36页 |
| 2.1.2 实验仪器设备 | 第36-37页 |
| 2.2 实验方法 | 第37-39页 |
| 2.2.1 负极材料制备方法 | 第37-38页 |
| 2.2.2 扣式电池的组装方法 | 第38-39页 |
| 2.3 材料的结构表征 | 第39-41页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜 | 第39-40页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜 | 第40页 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 | 第40页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱 | 第40页 |
| 2.3.5 拉曼光谱测试 | 第40-41页 |
| 2.3.6 氮气吸附-脱附测试 | 第41页 |
| 2.3.7 热重分析 | 第41页 |
| 2.3.8 接触角测试 | 第41页 |
| 2.4 电化学性能测试 | 第41-43页 |
| 2.4.1 循环伏安测试 | 第41-42页 |
| 2.4.2 交流阻抗测试 | 第42页 |
| 2.4.3 电池充放电性能测试 | 第42-43页 |
| 第3章 锗纳米管的制备及其电化学性能研究 | 第43-66页 |
| 3.1 引言 | 第43-44页 |
| 3.2 离子液体的选择 | 第44-48页 |
| 3.2.1 离子液体的接触角 | 第44-45页 |
| 3.2.2 离子液体[EMIM]Tf_2N的电化学窗口 | 第45-46页 |
| 3.2.3 离子液体[EMIM]Tf_2N的电导率 | 第46-48页 |
| 3.3 锗纳米管负极材料的制备 | 第48-57页 |
| 3.3.1 基板对沉积电位和电流密度的影响 | 第48-49页 |
| 3.3.2 模板辅助电沉积制备锗纳米管和锗纳米线 | 第49-52页 |
| 3.3.3 锗纳米管的结构表征 | 第52-55页 |
| 3.3.4 锗纳米管的生长机理研究 | 第55-57页 |
| 3.4 锗纳米管负极材料的电化学性能研究 | 第57-64页 |
| 3.4.1 锗纳米管的嵌锂机理研究 | 第57-60页 |
| 3.4.2 锗纳米管负极的循环性能 | 第60-61页 |
| 3.4.3 锗纳米管负极的恒流充放电性能 | 第61-62页 |
| 3.4.4 锗纳米管负极的倍率性能 | 第62-63页 |
| 3.4.5 锗纳米管负极循环后的形貌表征 | 第63-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 锗酸钙负极材料的制备及其电化学性能研究 | 第66-91页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 不同形貌锗酸钙负极材料的制备 | 第66-73页 |
| 4.2.1 锗酸钙材料的水热合成 | 第66-67页 |
| 4.2.2 锗酸钙材料的形貌结构表征 | 第67-69页 |
| 4.2.3 锗酸钙材料的生长机理研究 | 第69-72页 |
| 4.2.4 基板对锗酸钙材料形貌的影响 | 第72-73页 |
| 4.3 一维锗酸钙纳米材料的电化学性能 | 第73-82页 |
| 4.3.1 一维锗酸钙纳米材料的嵌锂机理 | 第73-76页 |
| 4.3.2 一维锗酸钙纳米材料的循环性能 | 第76-78页 |
| 4.3.3 一维锗酸钙纳米材料的充放电性能 | 第78-79页 |
| 4.3.4 一维锗酸钙纳米材料的倍率性能 | 第79页 |
| 4.3.5 一维锗酸钙纳米材料循环后的微观形貌 | 第79-80页 |
| 4.3.6 锗酸钙纳米棒的全电池性能 | 第80-82页 |
| 4.4 添加剂对锗酸钙负极材料的影响 | 第82-89页 |
| 4.4.1 添加剂对锗酸钙负极形貌的影响 | 第82-83页 |
| 4.4.2 不同形貌锗酸钙负极材料的循环伏安测试 | 第83-84页 |
| 4.4.3 不同形貌锗酸钙负极材料的循环性能测试 | 第84-85页 |
| 4.4.4 不同形貌锗酸钙负极材料的充放电性能测试 | 第85-86页 |
| 4.4.5 不同形貌锗酸钙负极材料的倍率性能测试 | 第86-88页 |
| 4.4.6 不同形貌锗酸钙负极材料循环后的形貌表征 | 第88-89页 |
| 4.5 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 锗酸钙/碳基复合电极材料的制备及其电化学性能研究 | 第91-116页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的制备 | 第91-97页 |
| 5.2.1 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的水热合成 | 第91-92页 |
| 5.2.2 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的生长机理 | 第92-93页 |
| 5.2.3 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的表征 | 第93-97页 |
| 5.3 锗酸钙纳米片/碳纳米管的电化学性能 | 第97-106页 |
| 5.3.1 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的嵌锂机理 | 第97-100页 |
| 5.3.2 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的循环性能 | 第100-102页 |
| 5.3.3 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的充放电性能 | 第102-103页 |
| 5.3.4 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料的倍率性能 | 第103-104页 |
| 5.3.5 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料循环后的形貌 | 第104页 |
| 5.3.6 锗酸钙纳米片/碳纳米管复合电极材料全电池的电化学性能 | 第104-106页 |
| 5.4 锗酸钙/碳核壳结构纳米线的制备及其电化学性能 | 第106-114页 |
| 5.4.1 锗酸钙/碳核壳结构纳米线的制备 | 第106-107页 |
| 5.4.2 锗酸钙/碳核壳结构纳米线的表征 | 第107-109页 |
| 5.4.3 锗酸钙/碳核壳结构纳米线的电化学性能 | 第109-114页 |
| 5.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-136页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第136-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 个人简历 | 第141页 |
