| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第14-40页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 锂空气电池介绍 | 第15-23页 |
| 1.2.1 锂空气电池概述和特点 | 第15-16页 |
| 1.2.2 锂空气电池分类 | 第16-21页 |
| 1.2.3 非水系锂空气电池的优势 | 第21-23页 |
| 1.3 非水系锂空气电池面临的挑战 | 第23-24页 |
| 1.4 非水系锂空气电池的研究进展 | 第24-35页 |
| 1.4.1 非水系锂空气电池机理的探究进展 | 第24-28页 |
| 1.4.2 有机电解液的研究进展 | 第28-30页 |
| 1.4.3 空气电极的研究进展 | 第30-35页 |
| 1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容 | 第35-40页 |
| 1.5.1 研究的目的、意义 | 第35-36页 |
| 1.5.2 研究的主要内容 | 第36-40页 |
| 2 实验部分 | 第40-58页 |
| 2.1 实验方案设计 | 第40-41页 |
| 2.2 实验材料与设备 | 第41-43页 |
| 2.2.1 实验试剂及材料 | 第41-42页 |
| 2.2.2 实验仪器及设备 | 第42-43页 |
| 2.3 关键实验技术 | 第43-51页 |
| 2.3.1 溶胶凝胶法制备钙钛矿型氧化物 | 第43-44页 |
| 2.3.2 优化Hummers'方法制备氧化石墨GO | 第44-46页 |
| 2.3.3 水热法制备N-rGO和LSCF@N-rGO | 第46-47页 |
| 2.3.4 聚苯乙烯微球(PS球)模板法制备3D-LSCF | 第47-48页 |
| 2.3.5 丝网印刷法制备阴极电极片 | 第48-49页 |
| 2.3.6 在手套箱中装配电池 | 第49-51页 |
| 2.4 材料表征与分析技术 | 第51-53页 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)物相分析 | 第51-52页 |
| 2.4.2 TG-DSC热重分析 | 第52页 |
| 2.4.3 比表面积测试(BET) | 第52页 |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)形貌分析 | 第52页 |
| 2.4.5 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第52-53页 |
| 2.4.6 激光共聚焦拉曼(Raman)分析 | 第53页 |
| 2.5 电化学性能测试 | 第53-58页 |
| 2.5.1 线性扫描伏安法(LSV)和循环伏安法(CV) | 第53-54页 |
| 2.5.2 锂空气电池充放电测试 | 第54-56页 |
| 2.5.3 电化学阻抗(EIS)测试 | 第56-58页 |
| 3 钙钛矿型氧化物催化剂的筛选 | 第58-71页 |
| 3.1 引言 | 第58-61页 |
| 3.2 La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_3及其B位掺杂催化剂的循环性能探究 | 第61-67页 |
| 3.2.1 材料制备 | 第61-62页 |
| 3.2.2 材料表征 | 第62-64页 |
| 3.2.3 扣式电池循环性能探究 | 第64-65页 |
| 3.2.4 Swagelok模具电池循环性能探究 | 第65-67页 |
| 3.3 其他钙钛矿型氧化物的筛选 | 第67-69页 |
| 3.3.1 材料制备 | 第67-68页 |
| 3.3.2 材料表征 | 第68页 |
| 3.3.3 循环性能测试 | 第68-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-71页 |
| 4 La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3对锂空气电池催化机理的探究 | 第71-99页 |
| 4.1 引言 | 第71-76页 |
| 4.2 Fe掺杂La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_3的优势分析 | 第76-84页 |
| 4.2.1 LSCF前驱体的TG-DSC分析 | 第76-77页 |
| 4.2.2 LSCF在不同温度下的物相分析 | 第77-78页 |
| 4.2.3 LSCF的X射线光电子能谱仪(XPS)分析 | 第78-79页 |
| 4.2.4 LSC、LSCM和LSCF作为催化剂的循环伏安测试(CV) | 第79-80页 |
| 4.2.5 LSC、LSCM和LSCF作为催化剂的充放电容量测试 | 第80-83页 |
| 4.2.6 Fe掺杂的优势分析 | 第83-84页 |
| 4.3 La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3对锂空气电池的催化机理分析 | 第84-97页 |
| 4.3.1 LSCF的电催化活性研究 | 第85页 |
| 4.3.2 LSCF对锂空气电池充放电容量的影响 | 第85-87页 |
| 4.3.3 LSCF对锂空气电池循环性能的影响 | 第87-88页 |
| 4.3.4 LSCF对锂空气电池过电势的影响 | 第88-89页 |
| 4.3.5 锂空气电池充放电产物分析 | 第89-95页 |
| 4.3.6 LSCF的催化机理分析 | 第95-97页 |
| 4.4 本章小结 | 第97-99页 |
| 5 La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3与掺氮还原氧化石墨烯(N-rGO)复合阴极在锂空气电池中的应用 | 第99-111页 |
| 5.1 引言 | 第99-100页 |
| 5.2 LSCF@N-rGO复合材料的制备 | 第100页 |
| 5.3 LSCF@N-rGO复合材料的表征 | 第100-102页 |
| 5.3.1 LSCF@N-rGO复合材料的物相分析 | 第100-101页 |
| 5.3.2 LSCF@N-rGO复合材料的形貌表征 | 第101页 |
| 5.3.3 LSCF@N-rGO复合材料的XPS分析 | 第101-102页 |
| 5.4 LSCF@N-rGO用作锂空气电池阴极的电化学性能分析 | 第102-105页 |
| 5.4.1 循环性能分析 | 第102-103页 |
| 5.4.2 完全充放电循环分析 | 第103-105页 |
| 5.5 LSCF@N-rGO用作锂空气电池阴极的产物形貌分析 | 第105-109页 |
| 5.6 本章小结 | 第109-111页 |
| 6 三维多孔3D-LSCF及La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(1-x)Ni_xO_3系列钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的应用 | 第111-121页 |
| 6.1 引言 | 第111页 |
| 6.2 3D-LSCF在锂空气电池中的应用 | 第111-115页 |
| 6.2.1 3D-LSCF催化剂的制备 | 第111-112页 |
| 6.2.2 3D-LSCF催化剂的表征 | 第112-113页 |
| 6.2.3 3D-LSCF对锂空气电池性能的影响 | 第113-115页 |
| 6.3 调节La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.8)Ni_(0.2)O_3的B位掺杂比 | 第115-119页 |
| 6.3.1 不同掺杂比的LSCN催化剂的制备 | 第115页 |
| 6.3.2 不同掺杂比的LSCN催化剂的表征 | 第115-117页 |
| 6.3.3 不同掺杂比的LSCN催化剂对锂空气电池性能的影响 | 第117-119页 |
| 6.4 本章小结 | 第119-121页 |
| 7 全文总结 | 第121-125页 |
| 7.1 主要结论 | 第121-123页 |
| 7.2 本文的创新之处 | 第123页 |
| 7.3 本研究的不足之处和相关工作展望 | 第123-125页 |
| 致谢 | 第125-128页 |
| 参考文献 | 第128-147页 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写与发表的论文 | 第147-150页 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 | 第150页 |
