| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第12-41页 |
| 1.1 锂离子电池发展及应用 | 第12-14页 |
| 1.2 锂离子电池结构及工作原理 | 第14-17页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料概述 | 第17-21页 |
| 1.3.1 层状氧化物正极材料 | 第17-19页 |
| 1.3.2 橄榄石型正极材料 | 第19-20页 |
| 1.3.3 尖晶石型正极材料 | 第20-21页 |
| 1.4 尖晶石型锰酸锂正极材料的研究现状 | 第21-35页 |
| 1.4.1 LiMn_2O_4和LiM_xMn_(2-x)O_4 | 第22-26页 |
| 1.4.2 Li-Mn-O相图在提高容量和循环性能中的作用 | 第26-28页 |
| 1.4.3 材料循环过程中的容量损失 | 第28-31页 |
| 1.4.4 氧缺位尖晶石LiMn_2O_(4-y) | 第31-32页 |
| 1.4.5 锂锰摩尔比和氧含量对充放电曲线形状的影响 | 第32-33页 |
| 1.4.6 充放电过程中和低温下的相变 | 第33-35页 |
| 1.5 锂离子电池正极材料计算与模拟 | 第35-37页 |
| 1.6 掺杂尖晶石锰酸锂实验与第一性原理研究进展 | 第37-40页 |
| 1.6.1 掺杂尖晶石锰酸锂实验研究进展 | 第37-39页 |
| 1.6.2 掺杂尖晶石锰酸锂第一性原理研究进展 | 第39-40页 |
| 1.7 本论文选题的意义和主要研究内容 | 第40-41页 |
| 第二章 研究方法及理论基础 | 第41-54页 |
| 2.1 计算材料学 | 第41-43页 |
| 2.2 常见的计算方法 | 第43页 |
| 2.3 第一性原理 | 第43-49页 |
| 2.4 第一性原理计算工具—CASTEP模块简介 | 第49-54页 |
| 第三章 计算参数优化 | 第54-63页 |
| 3.1 泛函选择 | 第56-57页 |
| 3.2 电子参数选择 | 第57-62页 |
| 3.3 小结 | 第62-63页 |
| 第四章 铝掺杂对尖晶石LiMn_2O_4结构和能量的影响 | 第63-70页 |
| 4.1 掺杂模型的建立 | 第63-64页 |
| 4.2 掺杂对晶胞结构的影响 | 第64-67页 |
| 4.3 脱锂对晶胞结构的影响 | 第67页 |
| 4.4 掺铝对结合能的影响 | 第67-68页 |
| 4.5 小结 | 第68-70页 |
| 第五章 铝掺杂对尖晶石LiMn_2O_4电子结构的影响 | 第70-79页 |
| 5.1 掺杂和脱锂对体系布居数的影响 | 第70-72页 |
| 5.2 掺杂对态密度的影响 | 第72-78页 |
| 5.3 小结 | 第78-79页 |
| 第六章 铝掺杂对尖晶石LiMn_2O_4电化学性能的影响 | 第79-82页 |
| 6.1 掺铝对脱锂电压平台的影响 | 第79-80页 |
| 6.2 掺铝对循环稳定性能和倍率性能的影响 | 第80-81页 |
| 6.3 小结 | 第81-82页 |
| 第七章 结论与展望 | 第82-84页 |
| 7.1 结论 | 第82-83页 |
| 7.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-93页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表论文 | 第93页 |
