| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-40页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 锂离子电池的简介 | 第15-19页 |
| 1.2.1 锂离子电池的组成结构 | 第16-17页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第17-19页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的研究进展 | 第19-30页 |
| 1.3.1 层状结构材料 | 第19-21页 |
| 1.3.2 尖晶石结构材料 | 第21-22页 |
| 1.3.3 橄榄石结构材料 | 第22-24页 |
| 1.3.4 硅酸盐材料 | 第24-27页 |
| 1.3.5 富锂锰基xLi_2MnO_3·(1-x)LiMO_2材料 | 第27-30页 |
| 1.4 第一性原理计算在正极材料研究中的应用 | 第30-38页 |
| 1.4.1 第一性原理预测脱锂结构 | 第30-32页 |
| 1.4.2 第一性原理计算脱锂电压 | 第32-34页 |
| 1.4.3 第一性原理计算Li离子扩散路径 | 第34-36页 |
| 1.4.4 第一性原理计算电子结构 | 第36-38页 |
| 1.5 本文主要研究内容和选题意义 | 第38-40页 |
| 第2章 材料计算方法 | 第40-46页 |
| 2.1 第一性原理计算方法 | 第40-42页 |
| 2.1.1 第一性原理计算概述 | 第40页 |
| 2.1.2 密度泛函理论 | 第40-42页 |
| 2.2 计算软件和相应参数设置 | 第42页 |
| 2.3 材料性质的计算方法 | 第42-46页 |
| 2.3.1 形成能凸曲线 | 第42-43页 |
| 2.3.2 脱嵌Li电压 | 第43页 |
| 2.3.3 表面能和沉积能 | 第43-44页 |
| 2.3.4 NEB方法搜寻最小能量路径 | 第44-46页 |
| 第3章 Li_2MnSiO_4脱锂后结构变化与其电化学性能相关性的研究 | 第46-69页 |
| 3.1 前言 | 第46-47页 |
| 3.2 Li_2MnSiO_4的结构坍塌及其对脱嵌锂行为的影响 | 第47-54页 |
| 3.2.1 不同脱锂态的结构及其热力学稳定性 | 第47-50页 |
| 3.2.2 不同程度脱锂相中Li离子的扩散行为 | 第50-52页 |
| 3.2.3 结构坍塌的可逆性 | 第52-54页 |
| 3.3 Li_2MnSiO_4的氧析出行为及其对电化学性能的影响 | 第54-62页 |
| 3.3.1 Li_2MnSiO_4的氧析出行为 | 第54-58页 |
| 3.3.2 氧析出对结构稳定性及脱嵌锂行为的影响 | 第58-62页 |
| 3.4 Li_2MnSiO_4深度脱锂影响电化学性能的实验验证 | 第62-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 Li_2MnSiO_4表面氧析出行为的动力学研究 | 第69-81页 |
| 4.1 前言 | 第69-70页 |
| 4.2 Li_2MnSiO_4表面结构及其稳定性 | 第70-73页 |
| 4.2.1 低指数晶面的表面模型 | 第70-71页 |
| 4.2.2 表面能的计算 | 第71-73页 |
| 4.3 脱锂后的表面氧析出行为 | 第73-77页 |
| 4.3.1 不同脱锂态的表面结构及氧析出能量 | 第73-74页 |
| 4.3.2 表面氧析出的最小能量路径 | 第74-77页 |
| 4.4 表面氧析出过程中电荷转移机制 | 第77-80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 Li_2MnO_3表面氧析出与类尖晶石相变的研究 | 第81-93页 |
| 5.1 前言 | 第81-82页 |
| 5.2 Li_2MnO_3表面结构和电化学活性 | 第82-86页 |
| 5.2.1 低指数晶面的表面模型 | 第82-84页 |
| 5.2.2 不同表面的Li离子扩算能力 | 第84-86页 |
| 5.3 脱锂过程中的氧析出行为与类尖晶石相变 | 第86-91页 |
| 5.3.1 各表面的脱锂结构 | 第86-88页 |
| 5.3.2 表面氧析出和类尖晶石相变的最小能量路径 | 第88-91页 |
| 5.4 脱锂过程中电荷补偿机制 | 第91-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第6章 硫沉积对Li_2MnO_3表面结构和电化学行为的影响 | 第93-111页 |
| 6.1 前言 | 第93-94页 |
| 6.2 Li_2MnO_3表面的硫沉积行为 | 第94-97页 |
| 6.2.1 不同表面硫沉积后的稳定性 | 第94-95页 |
| 6.2.2 不同表面硫沉积后的电化学活性 | 第95-97页 |
| 6.3 硫沉积对Li_2MnO_3脱锂行为的影响 | 第97-103页 |
| 6.3.1 脱锂后的结构及表面氧的稳定性 | 第97-101页 |
| 6.3.2 电荷补偿机制 | 第101-103页 |
| 6.4 硫沉积对富锂层状材料电化学行为影响的实验验证 | 第103-109页 |
| 6.4.1 硫沉积后的形貌与组成表征 | 第103-106页 |
| 6.4.2 硫沉积对富锂层状材料电化学行为的影响 | 第106-108页 |
| 6.4.3 富锂层状材料在脱嵌锂过程中表面氧元素价态分析 | 第108-109页 |
| 6.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 结论 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-127页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 个人简历 | 第130页 |
