中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第10-36页 |
1.1 锂离子电池 | 第11-14页 |
1.1.1 锂离子电池的发展 | 第11-12页 |
1.1.2 锂离子电池的结构和工作原理 | 第12-14页 |
1.2 锂离子电池正极材料 | 第14-20页 |
1.2.1 钴酸锂(LiCoO_2) | 第15-16页 |
1.2.2 镍酸锂(LiNiO_2) | 第16页 |
1.2.3 多元复合LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2 | 第16页 |
1.2.4 尖晶石LiMn204 | 第16-19页 |
1.2.5 橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4) | 第19页 |
1.2.6 钒化合物 | 第19-20页 |
1.3 磷酸铁锂正极材料的研究进展 | 第20-34页 |
1.3.1 磷酸铁锂的结构 | 第20-21页 |
1.3.2 磷酸铁锂充放电机理 | 第21-23页 |
1.3.3 磷酸铁锂的合成方法 | 第23-27页 |
1.3.4 磷酸铁锂的改性 | 第27-34页 |
1.4 选题依据和内容 | 第34-36页 |
2 实验方法 | 第36-42页 |
2.1 实验试剂与材料 | 第36-37页 |
2.2 实验仪器 | 第37页 |
2.3 正极材料物理化学性能表征方法 | 第37-38页 |
2.3.1 X-射线衍射(XRD) | 第37页 |
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) | 第37-38页 |
2.3.3 场发射透射电子显微镜(TEM) | 第38页 |
2.3.4 热重-差热分析(TG-TDA) | 第38页 |
2.4 磷酸铁锂电极的制备与模拟半电池的组装 | 第38-39页 |
2.5 磷酸铁锂电化学性能表征 | 第39-40页 |
2.5.1 恒流充放电及循环性能测试 | 第39页 |
2.5.2 循环伏安法(Cyclic Voltammetry, CV) | 第39页 |
2.5.3 电化学阻抗谱 | 第39-40页 |
2.6 理论计算方法与模型 | 第40-42页 |
2.6.1 第一性原理计算方法 | 第40页 |
2.6.2 密度泛函方法 | 第40-41页 |
2.6.3 赝势平面波方法 | 第41页 |
2.6.4 量子化学计算软件 | 第41-42页 |
3 LiFePO_4掺杂体系的第一性原理研究 | 第42-52页 |
3.1 引言 | 第42页 |
3.2 掺杂元素的选择 | 第42-43页 |
3.3 理论计算模型构建和方法 | 第43-45页 |
3.3.1 计算模型构建 | 第43-44页 |
3.3.2 计算方法 | 第44-45页 |
3.4 结果与讨论 | 第45-50页 |
3.4.1 结构优化与费米能级 | 第45-46页 |
3.4.2 态密度(DOS)分析 | 第46-48页 |
3.4.3 能带结构分析 | 第48-50页 |
3.5 本章小结 | 第50-52页 |
4 溶胶凝胶法合成Ru掺杂磷酸铁锂改性研究 | 第52-70页 |
4.1 引言 | 第52-53页 |
4.2 实验部分 | 第53-55页 |
4.2.1 月桂酸辅助溶胶-凝胶法合成LiFePO_4/C和Ru掺杂LiFe_(0.99)Ru_(0.01)PO_4/C | 第53页 |
4.2.2 样品物理性能表征 | 第53-54页 |
4.2.3 样品电化学性能表征 | 第54-55页 |
4.3 结果与讨论 | 第55-68页 |
4.3.1 LiFePO_4合成的DTA-TG分析 | 第55-56页 |
4.3.2 煅烧温度对磷酸铁锂晶体结构的影响 | 第56-57页 |
4.3.3 掺杂Ru对磷酸铁锂晶体结构的影响 | 第57-59页 |
4.3.4 正极材料形貌表征 | 第59-62页 |
4.3.5 月桂酸辅助溶胶-凝胶法合成LiFePO_4/C机理研究 | 第62页 |
4.3.6 正极材料电化学性能表征 | 第62-68页 |
4.4 本章小结 | 第68-70页 |
5 表面活性剂辅助溶剂热合成磷酸铁锂及其包覆改性研究 | 第70-86页 |
5.1 引言 | 第70-71页 |
5.2 实验部分 | 第71页 |
5.2.1 表面活性剂辅助溶剂热法合成LiFePO_4 | 第71页 |
5.2.2 原位聚合法合成聚吡咯包覆LiFePO_4 | 第71页 |
5.2.3 样品物理性能表征 | 第71页 |
5.2.4 样品电化学性能表征 | 第71页 |
5.3 结果与讨论 | 第71-84页 |
5.3.1 表面活性剂辅助溶剂热合成LiFePO_4 | 第71-80页 |
5.3.2 聚吡咯包覆改性LiFePO_4 | 第80-84页 |
5.4 本章小结 | 第84-86页 |
6 全文总结 | 第86-88页 |
致谢 | 第88-90页 |
参考文献 | 第90-106页 |
附录 | 第106页 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录: | 第106页 |