摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第11-41页 |
1.1 引言 | 第11页 |
1.2 研究背景 | 第11-14页 |
1.3 锂离子电池 | 第14-18页 |
1.3.1 锂离子电池的结构 | 第14-17页 |
1.3.2 离子电池的工作原理 | 第17-18页 |
1.3.3 锂离子电池的特点 | 第18页 |
1.4 锂离子电池正极材料的研究现状 | 第18-32页 |
1.4.1 层状 LiCoO_2正极材料 | 第19-21页 |
1.4.2 层状 LiNiO_2正极材料 | 第21-22页 |
1.4.3 LiMn_2O_4及 LiMnO_2体系正极材料 | 第22-24页 |
1.4.4 LiFePO_4正极材料材料 | 第24-32页 |
1.4.4.1 LiFePO_4正极材料研究现状 | 第24-25页 |
1.4.4.2 LiFePO_4晶体结构 | 第25-26页 |
1.4.4.3 LiFePO_4电化学反应原理 | 第26页 |
1.4.4.4 LiFePO_4制备方法 | 第26-30页 |
1.4.4.5 LiFePO_4的性能改性 | 第30-32页 |
1.5 石墨烯的研究进展 | 第32-39页 |
1.5.1 石墨烯的制备方法 | 第34-37页 |
1.5.2 石墨烯的性质 | 第37-38页 |
1.5.3 石墨烯的应用 | 第38-39页 |
1.6 本论文选题背景与主要研究内容 | 第39-41页 |
第二章 实验与表征 | 第41-47页 |
2.1 实验药品 | 第41-42页 |
2.2 实验仪器 | 第42页 |
2.3 实验电极制备与电池装配 | 第42-43页 |
2.3.1 电极制备 | 第42-43页 |
2.3.2 电池装配 | 第43页 |
2.4 表征与分析 | 第43-47页 |
2.4.1 X 射线粉末衍射(XRD) | 第43-44页 |
2.4.2 拉曼光谱(Raman) | 第44页 |
2.4.3 热重分析仪(TG) | 第44页 |
2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM) | 第44页 |
2.4.5 场发射透射电子显微镜(TEM) | 第44-45页 |
2.4.6 原子力显微镜(AFM) | 第45页 |
2.4.7 傅里叶转换红外光谱(FT-IR) | 第45页 |
2.4.8 恒电流充放电(Galvanostatic) | 第45页 |
2.4.9 循环伏安(CV) | 第45-46页 |
2.4.10 交流阻抗(EIS) | 第46-47页 |
第三章 石墨烯的制备与电化学性能研究 | 第47-70页 |
3.1 氧化石墨的制备 | 第47页 |
3.2 H_2N-NH_2·2H_2O 还原法制备石墨烯 | 第47-51页 |
3.2.1 结果与讨论 | 第47-51页 |
3.2.1.1 石墨烯 XRD 分析 | 第47-48页 |
3.2.1.2 氧化石墨与石墨烯 SEM 表征 | 第48-49页 |
3.2.1.3 石墨烯 TEM 与 AFM 表征 | 第49-50页 |
3.2.1.4 石墨烯 XPS 能谱分析 | 第50-51页 |
3.3 低温热膨胀法制备石墨烯 | 第51-61页 |
3.3.1 结果与讨论 | 第51-61页 |
3.3.1.1 石墨烯 FT-IR 红外分析 | 第51-52页 |
3.3.1.2 石墨烯 XRD 衍射分析 | 第52-53页 |
3.3.1.3 石墨烯 SEM 表征 | 第53-54页 |
3.3.1.4 石墨烯 TEM 与 AFM 表征 | 第54-57页 |
3.3.1.5 石墨烯 XPS 图谱 | 第57-58页 |
3.3.1.6 石墨烯电化学性能分析 | 第58-61页 |
3.4 化学还原法制备石墨烯 | 第61-69页 |
3.4.1 结果与讨论 | 第62-69页 |
3.4.1.1 石墨烯 XRD 分析 | 第62页 |
3.4.1.2 石墨烯 Raman 分析 | 第62-63页 |
3.4.1.3 石墨烯的 XPS 分析 | 第63-64页 |
3.4.1.4 石墨烯 SEM 表征 | 第64-65页 |
3.4.1.5 石墨烯 TEM 与 AFM 表征 | 第65-67页 |
3.4.1.6 石墨烯电化学性能分析 | 第67-69页 |
3.5 本章小结 | 第69-70页 |
第四章 LiFePO_4/C 正极材料的制备与性能研究 | 第70-122页 |
4.1 溶胶-凝胶法制备 LiFePO_4/C | 第70-86页 |
4.1.1 LiFePO_4/C 的 SEM 分析 | 第70-73页 |
4.1.1.1 不同柠檬酸加入量的 LiFePO_4/C SEM 分析 | 第70-71页 |
4.1.1.2 不同煅烧温度制备的 LiFePO_4/C SEM 分析 | 第71-73页 |
4.1.2 LiFePO_4/C 的 TEM 分析 | 第73-76页 |
4.1.2.1 不同柠檬酸加入量制备的 LiFePO_4/C TEM 分析 | 第73-74页 |
4.1.2.2 不同煅烧温度制备的 LiFePO_4/C TEM 分析 | 第74-76页 |
4.1.3 LiFePO_4/C 的电化学性能分析 | 第76-86页 |
4.1.3.1 不同柠檬酸加入量的 LiFePO_4/C 充放电分析 | 第76-77页 |
4.1.3.2 不同煅烧温度制备的 LiFePO_4/C 充放电曲线分析 | 第77-78页 |
4.1.3.3 柠檬酸的量对 LiFePO_4/C 倍率性能的影响 | 第78-79页 |
4.1.3.4 煅烧温度对 LiFePO_4/C 倍率性能的影响 | 第79-80页 |
4.1.3.5 LiFePO_4/C 的循环性能分析 | 第80-81页 |
4.1.3.6 柠檬酸加入量对 LiFePO_4/C 循环伏安影响 | 第81-82页 |
4.1.3.7 煅烧温度对 LiFePO_4/C 循环伏安曲线的影响 | 第82-83页 |
4.1.3.8 碳源对 LiFePO_4/C 循环伏安曲线的影响 | 第83-84页 |
4.1.3.9 柠檬酸加入量对 LiFePO_4/C 交流阻抗的影响 | 第84-85页 |
4.1.3.10 煅烧温度对 LiFePO_4/C 交流阻抗的影响 | 第85-86页 |
4.2 溶剂热法制备 LiFePO_4/C | 第86-120页 |
4.2.1 不同反应合成时间制备的 LiFePO_4/C 表征 | 第87-96页 |
4.2.1.1 LiFePO_4/C 的 XRD 分析 | 第87-88页 |
4.2.1.2 LiFePO_4/C 的 SEM 分析 | 第88-89页 |
4.2.1.3 LiFePO_4/C 的 TEM 分析 | 第89-91页 |
4.2.1.4 LiFePO_4/C 的充放电分析 | 第91-94页 |
4.2.1.5 LiFePO_4/C 的循环性能分析 | 第94-95页 |
4.2.1.6 LiFePO_4/C 的循环伏安分析 | 第95-96页 |
4.2.1.7 LiFePO_4/C 的交流阻抗分析 | 第96页 |
4.2.2 不同反应合成温度制备的 LiFePO_4/C 表征 | 第96-109页 |
4.2.2.1 LiFePO_4/C 的 XRD 分析 | 第97-98页 |
4.2.2.2 LiFePO_4/C 的 SEM 分析 | 第98-100页 |
4.2.2.3 LiFePO_4/C 的 TEM 分析 | 第100-102页 |
4.2.2.4 最优化制备的 LiFePO_4/C Raman 与 TG 分析 | 第102-103页 |
4.2.2.5 最优化制备的 LiFePO_4/C EDS mapping 分析 | 第103-105页 |
4.2.2.6 不同反应温度制备的 LiFePO_4/C 充放电分析 | 第105-106页 |
4.2.2.7 不同反应温度制备的 LiFePO_4/C 倍率性能分析 | 第106-107页 |
4.2.2.8 最优化制备的 LiFePO_4/C 循环性能分析 | 第107-108页 |
4.2.2.9 不同反应温度制备的 LiFePO_4/C CV 与 EIS 分析 | 第108-109页 |
4.2.3 葡萄糖加入量不同制备的 LiFePO_4/C 形貌与性能表征 | 第109-120页 |
4.2.3.1 LiFePO_4/C 的 XRD 分析 | 第109-110页 |
4.2.3.2 LiFePO_4/C 的 SEM 分析 | 第110-112页 |
4.2.3.4 LiFePO_4/C 的 TEM 分析 | 第112-114页 |
4.2.3.5 LiFePO_4/C 的 Raman 分析 | 第114-115页 |
4.2.3.6 LiFePO_4/C 的 TG 分析 | 第115-116页 |
4.2.3.7 LiFePO_4/C 的充放电分析 | 第116-117页 |
4.2.3.8 LiFePO_4/C 的倍率性能分析 | 第117-119页 |
4.2.3.9 LiFePO_4/C 的循环性能分析 | 第119-120页 |
4.3 本章小结 | 第120-122页 |
第五章 LiFePO_4/GS 复合正极材料的制备与性能研究 | 第122-140页 |
5.1 LiFePO_4/GS 复合材料的制备 | 第122-123页 |
5.2 LiFePO_4/GS 复合材料的表征 | 第123-138页 |
5.2.1 LiFePO_4/GS 的 XRD 分析 | 第123页 |
5.2.2 LiFePO_4/GS 的 SEM 分析 | 第123-126页 |
5.2.3 LiFePO_4/GS 的 TEM 分析 | 第126-128页 |
5.2.4 LiFePO_4/5%GS 的 Raman 分析 | 第128页 |
5.2.5 LiFePO_4/5%GS 的 TG 分析 | 第128-129页 |
5.2.6 LiFePO_4/GS 的首次充放电分析 | 第129-130页 |
5.2.7 LiFePO_4/GS 的倍率性能分析 | 第130-132页 |
5.2.8 LiFePO_4/GS 的倍率循环性能分析 | 第132-134页 |
5.2.9 LiFePO_4/GS 的循环性能分析 | 第134-135页 |
5.2.10 LiFePO_4/GS 的循环伏安曲线分析 | 第135-137页 |
5.2.11 LiFePO_4/GS 的交流阻抗分析 | 第137-138页 |
5.3 本章小结 | 第138-140页 |
第六章 结论与展望 | 第140-142页 |
参考文献 | 第142-153页 |
攻读博士学位期间论文发表情况 | 第153-154页 |
致谢 | 第154页 |