| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-66页 |
| 1．电化学储能技术的时代需求 | 第14-21页 |
| 1.1 二次电池与其它化学电源的比较 | 第16-19页 |
| 1.2 锂离子电池的技术发展与应用前景 | 第19-21页 |
| 2．几类典型的锂离子储能反应 | 第21-52页 |
| 2.1 影响电池能量密度的主要因素 | 第21-25页 |
| 2.2 嵌入反应 | 第25-27页 |
| 2.3 合金化反应 | 第27-41页 |
| 2.3.1 基本原理 | 第27-28页 |
| 2.3.2 典型的单质负极材料 | 第28-31页 |
| 2.3.3 金属间化合物负极材料 | 第31-34页 |
| 2.3.4 几种典型的金属间化合物负极材料 | 第34-41页 |
| 2.4 转换反应 | 第41-52页 |
| 2.4.1 基本原理 | 第41-42页 |
| 2.4.2 存在的问题 | 第42-43页 |
| 2.4.3 可能的解决途径 | 第43-45页 |
| 2.4.4 典型的转换反应电极材料 | 第45-52页 |
| 3．本论文的研究内容与意义 | 第52-54页 |
| 参考文献 | 第54-66页 |
| 第二章 实验 | 第66-78页 |
| 1．实验试剂与仪器 | 第66-69页 |
| 2．机械球磨法 | 第69-71页 |
| 3．模板法 | 第71页 |
| 4．材料的结构和物性表征 | 第71-74页 |
| 4.1 X-射线衍射（XRD）分析 | 第71-72页 |
| 4.2 扫描电子显微镜（SEM）表征 | 第72-73页 |
| 4.3 透射电子显微镜（TEM）表征 | 第73页 |
| 4.4 物理吸附测试 | 第73页 |
| 4.5 X 射线光电子能谱（XPS）表征 | 第73-74页 |
| 4.6 拉曼光谱（Raman）分析 | 第74页 |
| 4.7 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析 | 第74页 |
| 5．材料的电化学性能表征 | 第74-77页 |
| 5.1 电极的制备 | 第74页 |
| 5.2 电池的组装 | 第74-75页 |
| 5.3 充放电测试 | 第75页 |
| 5.4 循环伏安（CV）扫描 | 第75页 |
| 5.5 交流阻抗（EIS）测试 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-78页 |
| 第三章 类三明治夹层结构复合物负极材料的研究 | 第78-116页 |
| 1．引言 | 第78-81页 |
| 1.1 选题背景 | 第78-79页 |
| 1.2 研究构想 | 第79-81页 |
| 2．材料的制备 | 第81-84页 |
| 2.1 SiC-Sn-C 复合物的制备 | 第82页 |
| 2.2 SiC-Sb-C 复合物的制备 | 第82页 |
| 2.3 SiC-Pb-C 复合物的制备 | 第82-83页 |
| 2.4 SiC-Si-C 复合物的制备 | 第83页 |
| 2.5 SiC-Ge-C 复合物的制备 | 第83页 |
| 2.6 SiC-Bi-C 复合物的制备 | 第83页 |
| 2.7 TiN-Si-C 复合物的制备 | 第83页 |
| 2.8 WC-Sn-C 复合物的制备 | 第83-84页 |
| 3．结果与讨论 | 第84-111页 |
| 3.1 基于 SiC 制备的复合物负极材料 | 第84-109页 |
| 3.1.1 SiC-Sn-C 复合物 | 第84-93页 |
| 3.1.1.1 SiC-Sn-C 复合物结构分析 | 第84-85页 |
| 3.1.1.2 SiC-Sn-C 复合物形貌表征 | 第85-86页 |
| 3.1.1.3 类三明治夹层结构的形成机制分析 | 第86-87页 |
| 3.1.1.4 SiC-Sn-C 复合物负极的电化学性能 | 第87-90页 |
| 3.1.1.5 复合物电极电化学性能与结构的关系 | 第90-92页 |
| 3.1.1.6 复合物电极性能与文献值对比 | 第92-93页 |
| 3.1.2 SiC-Sb-C 复合物 | 第93-101页 |
| 3.1.2.1 SiC-Sb-C 复合物结构分析 | 第93-94页 |
| 3.1.2.2 SiC-Sb-C 复合物形貌表征 | 第94-95页 |
| 3.1.2.3 SiC-Sb-C 复合物负极的电化学性能 | 第95-98页 |
| 3.1.2.4 SiC-Sb-C 复合物电极的电化学阻抗谱 | 第98-101页 |
| 3.1.3 SiC-Pb-C 复合物 | 第101-104页 |
| 3.1.3.1 SiC-Pb-C 复合物结构分析 | 第102页 |
| 3.1.3.2 SiC-Pb-C 复合物形貌表征 | 第102-104页 |
| 3.1.3.3 SiC-Pb-C 复合物负极的电化学性能 | 第104页 |
| 3.1.4 SiC-Si-C 复合物 | 第104-107页 |
| 3.1.4.1 SiC-Si-C 复合物结构分析 | 第105-106页 |
| 3.1.4.2 SiC-Si-C 复合物形貌表征 | 第106页 |
| 3.1.4.3 SiC-Si-C 复合物负极的电化学性能 | 第106-107页 |
| 3.1.5 SiC-Ge-C 和 SiC-Bi-C 复合物 | 第107-108页 |
| 3.1.6 基于 SiC 制备的各种复合物负极材料的比较 | 第108-109页 |
| 3.2 基于其他惰性基质制备的复合物负极材料 | 第109-111页 |
| 3.2.1 WC-Sn-C 复合物 | 第109-110页 |
| 3.2.2 TiN-Si-C 复合物 | 第110-111页 |
| 4．小结与展望 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-116页 |
| 第四章 多电子反应三元化合物负极材料的研究 | 第116-134页 |
| 1．引言 | 第116-118页 |
| 1.1 选题背景 | 第116-117页 |
| 1.2 研究构想 | 第117-118页 |
| 2．材料的制备 | 第118-119页 |
| 2.1 Co-Sn-C 化合物的制备 | 第118页 |
| 2.2 Fe-Al-C 化合物的制备 | 第118-119页 |
| 3．结果与讨论 | 第119-130页 |
| 3.1 Co-Sn-C 化合物 | 第119-122页 |
| 3.1.1 Co-Sn-C 化合物结构分析 | 第119-120页 |
| 3.1.2 Co-Sn-C 化合物形貌表征 | 第120-121页 |
| 3.1.3 Co-Sn-C 化合物负极的电化学性能 | 第121-122页 |
| 3.2 Fe-Al-C 化合物 | 第122-130页 |
| 3.2.1 Fe-Al-C 化合物结构分析 | 第123-126页 |
| 3.2.2 Fe-Al-C 化合物形貌表征 | 第126-127页 |
| 3.2.3 Fe-Al-C 化合物电极的电化学性能 | 第127-129页 |
| 3.2.4 Fe-Al-C 化合物电极充放电时的电化学行为分析 | 第129-130页 |
| 4．小结与展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-134页 |
| 第五章 两种基于转换反应的正负极材料初探 | 第134-162页 |
| 1．引言 | 第134-138页 |
| 1.1 选题背景 | 第134-136页 |
| 1.1.1 转换反应负极 SnO_2 | 第134-135页 |
| 1.1.2 转换反应正极 MnO | 第135-136页 |
| 1.2 研究构想 | 第136-138页 |
| 2．材料的制备 | 第138-140页 |
| 2.1 SnO_2-SiC/C 复合物的制备 | 第138页 |
| 2.2 MnO-Li_2CO_3/C 复合物的制备 | 第138-140页 |
| 2.2.1 多孔碳球的制备 | 第138-139页 |
| 2.2.2 MnO-Li_2CO_3/C 复合物的制备 | 第139-140页 |
| 3．结果与讨论 | 第140-156页 |
| 3.1 SnO_2-SiC/C 复合物负极 | 第140-151页 |
| 3.1.1 SnO_2-SiC/C 复合物结构分析 | 第140-141页 |
| 3.1.2 SnO_2-SiC/C 复合物形貌表征 | 第141-143页 |
| 3.1.3 SnO_2-SiC/C 复合物负极的电化学性能 | 第143-148页 |
| 3.1.4 复合物负极转换反应可逆性与结构的联系 | 第148-150页 |
| 3.1.5 复合物负极性能与文献值对比 | 第150-151页 |
| 3.2 MnO-Li_2CO_3/C 复合物正极 | 第151-156页 |
| 3.2.1 MnO-Li_2CO_3/C 复合物结构分析 | 第151-153页 |
| 3.2.2 MnO-Li_2CO_3/C 复合物形貌表征 | 第153-154页 |
| 3.2.3 MnO-Li_2CO_3/C 复合物正极的电化学性能 | 第154-156页 |
| 4．小结与展望 | 第156-158页 |
| 参考文献 | 第158-162页 |
| 第六章 多电子嵌入反应正极Li_2FeSiO_4的研究 | 第162-185页 |
| 1．引言 | 第162-166页 |
| 1.1 选题背景 | 第162-166页 |
| 1.1.1 Li_2FeSiO_4的结构 | 第163-164页 |
| 1.1.2 Li_2FeSiO_4的电化学性质 | 第164-165页 |
| 1.1.3 Li_2FeSiO_4的研究现状 | 第165-166页 |
| 1.2 研究构想 | 第166页 |
| 2． P-Li_2FeSiO_4@C 的制备 | 第166-167页 |
| 3．结果与讨论 | 第167-179页 |
| 3.1 P-Li_2FeSiO_4@C 物相结构分析 | 第167-169页 |
| 3.2 P-Li_2FeSiO_4@C 形貌表征和孔结构分析 | 第169-172页 |
| 3.3 P-Li_2FeSiO_4@C 结构的形成机制分析 | 第172-174页 |
| 3.4 P-Li_2FeSiO_4@C 正极的电化学性能 | 第174-178页 |
| 3.5 P-Li_2FeSiO_4@C 正极性能与文献值对比 | 第178-179页 |
| 4．小结与展望 | 第179-181页 |
| 参考文献 | 第181-185页 |
| 攻博期间发表的论文及申请的专利 | 第185-188页 |
| 致谢 | 第188-190页 |
| 附件 | 第190-192页 |
