| 本文创新点 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第18-75页 |
| 1. 高比能二次电池的应用需求 | 第18-19页 |
| 2. 高比能二次电池的发展现状及趋势 | 第19-20页 |
| 3. 锂离子电池的技术研究进展 | 第20-37页 |
| 3.1 正极材料的研究进展 | 第21-24页 |
| 3.2 负极材料的研究进展 | 第24-37页 |
| 3.2.1 嵌入反应负极 | 第24-27页 |
| 3.2.2 转换反应负极 | 第27-30页 |
| 3.2.3 有机化合物负极 | 第30-31页 |
| 3.2.4 合金化反应负极 | 第31-37页 |
| 4. 硅基负极简介 | 第37-44页 |
| 4.1 硅基负极的储锂机制 | 第37-40页 |
| 4.2 硅基负极的主要问题 | 第40-44页 |
| 4.2.1 材料的机械完整性问题 | 第41-43页 |
| 4.2.2 活性颗粒的电接触问题 | 第43页 |
| 4.2.3 表面SEI膜的稳定性问题 | 第43-44页 |
| 5. 硅基负极的研究进展 | 第44-56页 |
| 5.1 纳米化 | 第44-46页 |
| 5.2 多孔化 | 第46-50页 |
| 5.3 合金化 | 第50-51页 |
| 5.4 薄膜化 | 第51-52页 |
| 5.5 硅基负极的应用技术研究 | 第52-56页 |
| 5.5.1 电极组成优化 | 第52-53页 |
| 5.5.2 粘结剂选择 | 第53-55页 |
| 5.5.3 电解液的组成优化 | 第55-56页 |
| 6. 本论文的主要工作 | 第56-58页 |
| 参考文献 | 第58-75页 |
| 第二章 实验部分 | 第75-81页 |
| 1. 实验试剂和仪器 | 第75-77页 |
| 1.1 实验试剂 | 第75-76页 |
| 1.2 实验仪器 | 第76-77页 |
| 1.3 材料的表征以及测试仪器 | 第77页 |
| 2. 电极的制备 | 第77-78页 |
| 2.1 粘结剂溶液的制备 | 第77页 |
| 2.2 电极的制备 | 第77-78页 |
| 2.3 电池的组装 | 第78页 |
| 3. 材料的表征 | 第78-80页 |
| 3.1 结构表征 | 第78-79页 |
| 3.1.1 X-射线衍射法(XRD) | 第78页 |
| 3.1.2 扫描电镜(SEM) | 第78页 |
| 3.1.3 透射电镜(TEM) | 第78页 |
| 3.1.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第78-79页 |
| 3.1.5 拉曼光谱表征 | 第79页 |
| 3.1.6 傅立叶红外光谱表征(FT-IR) | 第79页 |
| 3.2 电化学性能表征 | 第79-80页 |
| 3.2.1 恒电流充放电测试 | 第79页 |
| 3.2.2 循环伏安测试(CV) | 第79页 |
| 3.2.3 交流阻抗测试(EIS) | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-81页 |
| 第三章 FeSi_2/Si@C复合负极材料的制备与性能 | 第81-104页 |
| 1. 引言 | 第81-83页 |
| 2. 实验 | 第83-84页 |
| 2.1 材料的制备 | 第83-84页 |
| 2.1.1 纳米合金内核FeSi_2/Si的制备 | 第83页 |
| 2.1.2 FeSi_2/Si@C复合材料的制备 | 第83-84页 |
| 2.2 材料的结构和电化学性能表征 | 第84页 |
| 3. 结果与讨论 | 第84-100页 |
| 3.1 FeSi_2/Si@C复合材料的制备技术研究 | 第84-93页 |
| 3.1.1 合金组成中硅含量的优化 | 第84-86页 |
| 3.1.2 纳米合金内核的制备方式选择 | 第86-90页 |
| 3.1.3 表面碳缓冲层对合金负极性能的影响 | 第90-93页 |
| 3.2 FeSi_2/Si@C复合材料的结构 | 第93-94页 |
| 3.3 粘结剂对复合负极性能的影响 | 第94-98页 |
| 3.4 FeSi_2/Si@C复合材料的电化学性能 | 第98-100页 |
| 4. 本章小结 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-104页 |
| 第四章 硅基氧化物负极材料的制备与性能 | 第104-176页 |
| 引言 | 第104-105页 |
| 第一部分、SiO_2负极的研究 | 第105-118页 |
| 1. 实验 | 第107-108页 |
| 1.1 材料制备 | 第107页 |
| 1.2 材料的结构和电化学性能表征 | 第107-108页 |
| 2. 结果与讨论 | 第108-117页 |
| 2.1 直接高能球磨制备的SiO_2负极 | 第108-110页 |
| 2.2 TiN辅助球磨制备的SiO_2负极 | 第110-113页 |
| 2.3 表面部分还原的SiO_2负极 | 第113-116页 |
| 2.4 几种SiO_2负极的性能对比 | 第116-117页 |
| 3. 本部分工作小结 | 第117-118页 |
| 第二部分、SiO负极的研究 | 第118-153页 |
| 1. 实验 | 第119-121页 |
| 1.1 材料的制备 | 第119-121页 |
| 1.2 材料的结构和电化学性能表征 | 第121页 |
| 2. 结果与讨论 | 第121-152页 |
| 2.1 SiC/SiO@C复合材料 | 第121-134页 |
| 2.2 表面包覆碳对SiO循环稳定性的影响 | 第134-152页 |
| 3. 本部分工作小结 | 第152-153页 |
| 第三部分、Si-Si基氧化物混合硅基负极的研究 | 第153-170页 |
| 1. 实验 | 第153-154页 |
| 1.1 材料的制备 | 第153-154页 |
| 1.2 材料的结构和电化学性能表征 | 第154页 |
| 2. 结果与讨论 | 第154-169页 |
| 2.1 Si-SiO_2混合体系 | 第154-163页 |
| 2.2 Si-SiO混合体系 | 第163-166页 |
| 2.3 SiC/Si-SiO/C复合体系 | 第166-169页 |
| 3. 本部分工作小结 | 第169-170页 |
| 本章小结 | 第170-172页 |
| 参考文献 | 第172-176页 |
| 第五章 导电聚合物包埋的纳米硅复合负极材料 | 第176-202页 |
| 1. 引言 | 第176-179页 |
| 2. 实验 | 第179-180页 |
| 2.1 材料的合成与制备 | 第179-180页 |
| 2.2 材料的结构和性能表征 | 第180页 |
| 3. 结果与讨论 | 第180-198页 |
| 3.1 nano-Si/PPP(聚对苯)复合负极材料 | 第180-192页 |
| 3.1.1 PPP聚合物的结构 | 第180-181页 |
| 3.1.2 聚合物PPP的电化学行为 | 第181-183页 |
| 3.1.3 nano-Si/PPP复合物的结构 | 第183-185页 |
| 3.1.4 PPP对nano-Si/PPP复合材料电化学性能的影响 | 第185-188页 |
| 3.1.5 电解液组成对纳米Si负极电化学性能的影响 | 第188-190页 |
| 3.1.6 nano-Si/PPP复合负极的电化学性能 | 第190-191页 |
| 3.1.7 nano-Si/PPP复合电极的循环稳定性机制 | 第191-192页 |
| 3.2 nano-Si/PBT(聚联二噻吩)复合负极材料 | 第192-196页 |
| 3.2.1 聚合物PBT的结构和形貌 | 第192-193页 |
| 3.2.2 聚合物PBT的电化学行为 | 第193-194页 |
| 3.2.3 nano-Si/PBT复合物的电化学性能 | 第194-196页 |
| 3.3 nano-Si/PPy复合负极材料 | 第196-198页 |
| 3.3.1 聚合物PPy的结构 | 第196-197页 |
| 3.3.2 nano-Si/PPy复合物的电化学性能 | 第197-198页 |
| 4. 本章小结 | 第198-200页 |
| 参考文献 | 第200-202页 |
| 第六章 全文总结和展望 | 第202-208页 |
| 攻博期间发表的学位论文相关的科研成果目录 | 第208-209页 |
| 致谢 | 第209页 |
