| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-39页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 锂离子电池研究的历史及进展 | 第15-19页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历史 | 第15-17页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第17-18页 |
| 1.2.3 锂离子电池的特点 | 第18-19页 |
| 1.3 正、负电极材料的特点 | 第19页 |
| 1.4 三类典型的锂离子电池正极材料 | 第19-27页 |
| 1.4.1 层状结构LiMO_2 | 第20-23页 |
| 1.4.2 尖晶石结构LiMn_2O_4 | 第23-25页 |
| 1.4.3 橄榄石型结构LiMPO_4(M=Mn,Fe,Co,Ni) | 第25-27页 |
| 1.5 硅酸盐类正极材料的发展现状 | 第27-34页 |
| 1.5.1 Li_2MSiO_4(M= Fe, Co,Ni) | 第28页 |
| 1.5.2 Li_2MnSiO_4 | 第28-34页 |
| 1.6 富锂类正极材料的发展现状 | 第34-37页 |
| 1.6.1 Li_2MO_3 | 第34-36页 |
| 1.6.2 Li_4MMO_6 | 第36-37页 |
| 1.7 论文的研究目的及主要内容 | 第37-39页 |
| 第2章 理论方法 | 第39-54页 |
| 2.1 绝热近似 | 第39-42页 |
| 2.1.1 多粒子系统薛定谔方程 | 第39-40页 |
| 2.1.2 电子运动与离子运动分离 | 第40-42页 |
| 2.2 Hartree-Fock近似方法 | 第42-45页 |
| 2.2.1 Hartree方程的描述 | 第42-43页 |
| 2.2.2 Fock近似方程 | 第43-45页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第45-49页 |
| 2.3.1 密度泛函理论基础 | 第45-47页 |
| 2.3.2 局域密度近似(LDA) | 第47-48页 |
| 2.3.3 广义梯度近似(GGA) | 第48页 |
| 2.3.4 DFT+U | 第48-49页 |
| 2.4 基组和赝势 | 第49-51页 |
| 2.4.1 平面波基底 | 第49-50页 |
| 2.4.2 投影缀加平面波法(PAW) | 第50-51页 |
| 2.5 过渡态理论 | 第51-54页 |
| 第3章 压力作用下Li_2MnSiO_4结构稳定性,电子结构以及力学性能 | 第54-67页 |
| 3.1 引言 | 第54-55页 |
| 3.2 计算方法 | 第55页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第55-66页 |
| 3.3.1 晶体结构与热力学稳定性 | 第55-58页 |
| 3.3.2 压力对脱锂结构的影响 | 第58-59页 |
| 3.3.3 压力对电子结构的影响 | 第59-62页 |
| 3.3.4 力学性能的研究 | 第62-66页 |
| 3.4 小结 | 第66-67页 |
| 第4章 Al,Fe,Mg掺杂Li_2MnSiO_4的电子结构和电化学性能的研究 | 第67-78页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 计算方法和模型 | 第68-69页 |
| 4.2.1 计算方法 | 第68页 |
| 4.2.2 计算模型 | 第68-69页 |
| 4.3 结果讨论与分析 | 第69-76页 |
| 4.3.1 几何结构优化分析 | 第69-72页 |
| 4.3.2 平均脱嵌锂电压 | 第72-73页 |
| 4.3.3 态密度和导电性 | 第73-76页 |
| 4.4 结论 | 第76-78页 |
| 第5章 Na~+离子替位掺杂对Li_2MnSiO_4的电子结构以及Li~+迁移的影响 | 第78-88页 |
| 5.1 引言 | 第78-79页 |
| 5.2 计算方法和模型 | 第79-80页 |
| 5.2.1 计算方法 | 第79页 |
| 5.2.2 计算模型 | 第79-80页 |
| 5.3 结果讨论与分析 | 第80-86页 |
| 5.3.1 几何结构优化分析 | 第80-81页 |
| 5.3.2 态密度和导电性分析 | 第81-82页 |
| 5.3.3 Li_(2-x)Na_xMnSiO_4(x=0,0.125,0.25,0.5)中Li~+离子扩散研究 | 第82-86页 |
| 5.4 结论 | 第86-88页 |
| 第6章 二维应变对Li_2MnSiO_4材料的性质调控 | 第88-102页 |
| 6.1 引言 | 第88-89页 |
| 6.2 计算方法和细节 | 第89-90页 |
| 6.3 结果分析和讨论 | 第90-101页 |
| 6.3.1 应变对晶体结构的作用 | 第90-93页 |
| 6.3.2 未施加应变时锂离子的迁移 | 第93-96页 |
| 6.3.3 应变对锂离子迁移的影响 | 第96-99页 |
| 6.3.4 应变对Li_2MnSiO_4缺陷的作用 | 第99-101页 |
| 6.4 小结 | 第101-102页 |
| 第7章 Li_4FeSbO_6的电化学性能以及离子扩散行为 | 第102-114页 |
| 7.1 引言 | 第102-103页 |
| 7.2 计算方法和细节 | 第103页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第103-112页 |
| 7.3.1 晶体结构 | 第103-105页 |
| 7.3.2 电子结构分析 | 第105-106页 |
| 7.3.3 脱锂过程以及脱嵌电压 | 第106-108页 |
| 7.3.4 电荷补偿与氧的稳定性 | 第108-110页 |
| 7.3.5 锂离子的迁移 | 第110-112页 |
| 7.4 小结 | 第112-114页 |
| 第8章 结论和展望 | 第114-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-135页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及研究成果 | 第135页 |
