| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 | 第13-14页 |
| 1.3 锂离子电池电极材料的研究进展 | 第14-19页 |
| 1.3.1 正极材料研究进展 | 第15-17页 |
| 1.3.2 负极材料的研究进展 | 第17-19页 |
| 1.4 硅基材料的研究进展 | 第19-26页 |
| 1.4.1 Si材料的电化学特性 | 第20-22页 |
| 1.4.2 Si材料的改性研究 | 第22-26页 |
| 1.5 多孔硅和多孔锗材料的制备 | 第26-32页 |
| 1.5.1 模板法 | 第27-28页 |
| 1.5.2 Mg还原法 | 第28-29页 |
| 1.5.3 腐蚀法 | 第29-31页 |
| 1.5.4 其他方法 | 第31-32页 |
| 1.6 Ge基材料的改性研究 | 第32-33页 |
| 1.7 本论文的立题依据和研究内容 | 第33-35页 |
| 第二章 实验内容、设备和表征方法 | 第35-39页 |
| 2.1 材料的制备 | 第35-36页 |
| 2.1.1 实验原料 | 第35页 |
| 2.1.2 Mg_2Si制备及其作为锂离子负极材料的研究 | 第35页 |
| 2.1.3 Mg_2Si制备多孔Si材料及其作为锂离子电池负极材料的应用研究 | 第35页 |
| 2.1.4 Mg_2Ge制备多孔的GeO_2材料 | 第35页 |
| 2.1.5 Mg_2Si和Mg_2Ge制备多孔的SiGe材料的研究 | 第35页 |
| 2.1.6 SiO制备多孔Si材料的研究 | 第35-36页 |
| 2.2 材料表征与测试 | 第36-37页 |
| 2.2.1 X-ray衍射 | 第36页 |
| 2.2.2 样品形貌表征测试 | 第36页 |
| 2.2.3 粒径分布测试 | 第36页 |
| 2.2.4 热重及差热分析 | 第36-37页 |
| 2.2.5 材料的拉曼测试及BET测试 | 第37页 |
| 2.3 电化学性能测试 | 第37-39页 |
| 2.3.1 极片制作 | 第37页 |
| 2.3.2 电池组装 | 第37-38页 |
| 2.3.3 电池测试 | 第38-39页 |
| 第三章 Mg_2Si合金作为锂离子电池负极材料的性能研究 | 第39-49页 |
| 3.1 前言 | 第39-40页 |
| 3.2 Mg_2Si及其Mg_2Si/C复合材料的制备 | 第40页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第40-45页 |
| 3.3.1 XRD图谱 | 第41-43页 |
| 3.3.2 其他包碳方法的探讨 | 第43-45页 |
| 3.3.3 Mg_2Si/C的形态表征 | 第45页 |
| 3.4 Mg_2Si/C电化学性能测试 | 第45-47页 |
| 3.5 结论 | 第47-49页 |
| 第四章 硅化镁制备多孔硅材料及其作为锂电池负极应用 | 第49-95页 |
| 4.1 引言 | 第49-50页 |
| 4.2 硅化镁制备多孔硅材料 | 第50-51页 |
| 4.3 多孔硅形成机制分析 | 第51-61页 |
| 4.3.1 Mg_2Si热稳定性研究 | 第51-52页 |
| 4.3.2 Mg_2Si受热分解过程 | 第52-54页 |
| 4.3.3 Mg_2Si热处理的气氛和热处理温度的对其分解的影响 | 第54-55页 |
| 4.3.4 镁硅比对于多孔Si的孔隙的影响 | 第55-58页 |
| 4.3.5 多孔硅的表征 | 第58-59页 |
| 4.3.6 纯多孔硅储锂性能的研究 | 第59-61页 |
| 4.4 CVD法制备多孔硅碳复合材料 | 第61-64页 |
| 4.4.1 多孔硅碳复合材料表征 | 第61-63页 |
| 4.4.2 多孔硅碳复合材料的电化学性能测试 | 第63-64页 |
| 4.5 球磨法制备多孔硅碳复合材料 | 第64-74页 |
| 4.5.1 球磨法制备多孔硅碳复合材料 | 第64页 |
| 4.5.2 球磨多孔硅碳材料合成过程分析 | 第64-67页 |
| 4.5.3 球磨多孔硅碳材料的表征 | 第67-68页 |
| 4.5.4 不同PVA含量对于多孔硅碳复合材料的影响 | 第68-71页 |
| 4.5.5 多孔硅碳复合材料的性能测试 | 第71-74页 |
| 4.6 不同粒径对于性能的影响 | 第74-76页 |
| 4.7 不同氧含量的影响 | 第76-85页 |
| 4.7.1 二氧化硅层的影响 | 第77-83页 |
| 4.7.1.1 多孔Si@SiO_2材料的的表征 | 第78-81页 |
| 4.7.1.2 C-pSi@SiO_2的性能表征 | 第81-83页 |
| 4.7.2 不同氧含量的影响 | 第83-85页 |
| 4.8 大规模制备多孔硅的可行性研究 | 第85-93页 |
| 4.8.1 大规模制备多孔硅参数的探索 | 第85-88页 |
| 4.8.1.1 结果与讨论 | 第86-88页 |
| 4.8.2 多孔硅粒径分布的控制 | 第88-93页 |
| 4.9 结论 | 第93-95页 |
| 第五章 多孔硅锗制备及其性能研究 | 第95-111页 |
| 5.1 引言 | 第95-96页 |
| 5.2 多孔硅锗的制备 | 第96-97页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第97-109页 |
| 5.3.1 多孔SiGe合成过程分析 | 第97-98页 |
| 5.3.2 多孔SiGe的表征 | 第98-100页 |
| 5.3.3 不同比例的多孔SiGe材料的制备 | 第100-103页 |
| 5.3.4 C-pSiGe的形貌表征及性能测试 | 第103-109页 |
| 5.4 结论 | 第109-111页 |
| 第六章 一氧化硅制备多孔硅材料 | 第111-127页 |
| 6.1 引言 | 第111-112页 |
| 6.2 SiO制备多孔Si的合成方法 | 第112-113页 |
| 6.3 SiO制备多孔Si材料 | 第113-119页 |
| 6.3.1 XRD分析 | 第113-114页 |
| 6.3.2 形貌分析 | 第114-115页 |
| 6.3.3 多孔Si材料的形貌表征 | 第115-119页 |
| 6.4 多孔Si材料的结构进一步的优化 | 第119-123页 |
| 6.4.1 反应温度的影响 | 第119-120页 |
| 6.4.2 反应时间的影响 | 第120-121页 |
| 6.4.3 不同酸处理时间 | 第121-123页 |
| 6.5 多孔Si材料的性能测试 | 第123-125页 |
| 6.6 结论 | 第125-127页 |
| 第七章 多孔锗基氧化物的合成及其性能研究 | 第127-135页 |
| 7.1 引言 | 第127-128页 |
| 7.2 多孔GeO_2的合成及其性能的研究 | 第128-134页 |
| 7.2.1 多孔GeO_2的制备 | 第128页 |
| 7.2.2 多孔GeO_2的合成过程及形貌表征 | 第128-132页 |
| 7.2.3 多孔GeO_2性能表征 | 第132-134页 |
| 7.3 结论 | 第134-135页 |
| 第八章 结论 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-155页 |
| 个人简历 | 第155-157页 |
| 攻读博士期间取得的成果 | 第157页 |
