| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-50页 |
| 第一节 引言 | 第18-20页 |
| ·锂离子电池的研究背景 | 第18-19页 |
| ·锂离子电池材料的发展简介 | 第19-20页 |
| 第二节 锂离子电池负极材料的储锂机制 | 第20-31页 |
| ·第一储锂机制-脱嵌锂机制 | 第21-23页 |
| ·石墨 | 第22页 |
| ·Li_4Ti_5O_(12) | 第22页 |
| ·TiO_2 | 第22-23页 |
| ·第二储锂机制-合金化机制 | 第23-24页 |
| ·Si基材料 | 第24页 |
| ·Sn基材料 | 第24页 |
| ·第三储锂机制-转化机制 | 第24-27页 |
| ·过渡金属氧化物 | 第25-26页 |
| ·过渡金属硫化物 | 第26页 |
| ·过渡金属磷酸盐 | 第26-27页 |
| ·三种机制不能解释的电化学现象和可能存在的新储锂方式 | 第27-31页 |
| ·“超容量”现象 | 第28页 |
| ·“超容量”现象的解释 | 第28页 |
| ·可能存在的新的储锂方式 | 第28-31页 |
| 第三节 锂离子电池负极材料的改性策略 | 第31-35页 |
| ·纳米化 | 第31-32页 |
| ·复合化 | 第32-33页 |
| ·石墨烯 | 第32-33页 |
| ·裂解碳 | 第33页 |
| ·纳米核壳结构 | 第33-35页 |
| 第四节 本论文的主要研究内容和意义 | 第35-37页 |
| ·研究内容 | 第35-36页 |
| ·研究意义 | 第36-37页 |
| 参考文献 | 第37-50页 |
| 第二章 实验与测试方法 | 第50-58页 |
| 第一节 实验试剂及仪器 | 第50-53页 |
| ·实验试剂 | 第50-52页 |
| ·实验仪器 | 第52-53页 |
| 第二节 物理结构的表征 | 第53-56页 |
| ·粉末X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD) | 第53页 |
| ·扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM) | 第53页 |
| ·能量散射谱图(Energy Dispersive Spectroscope,EDS) | 第53页 |
| ·透射电镜(Transmission Electron Microscopy,TEM) | 第53-54页 |
| ·热重分析(Thermal Gravity,TG) | 第54页 |
| ·拉曼光谱(Raman Spectra) | 第54页 |
| ·元素分析仪(Element Analysis,EA) | 第54-55页 |
| ·傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FT-IRspectrometer) | 第55页 |
| ·X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS) | 第55页 |
| ·原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM) | 第55-56页 |
| 第三节 电极制备及模拟电池的组装 | 第56页 |
| ·极片的制作 | 第56页 |
| ·模拟电池的组装 | 第56页 |
| 第四节 电化学性能测试 | 第56-58页 |
| ·充放电测试(Charge-Discharge) | 第56-57页 |
| ·循环伏安测试(Cyclic Voltammetry,CV) | 第57页 |
| ·电化学阻抗测试(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS) | 第57-58页 |
| 第三章 过渡金属碳酸盐负极材料的制备及储锂机制探索 | 第58-75页 |
| 第一节 引言 | 第58-59页 |
| 第二节 MCO_3(M=Co,Fe,Mn)微米颗粒的制备及储锂性能研究 | 第59-68页 |
| ·引言 | 第59页 |
| ·样品制备与表征测试 | 第59-60页 |
| ·样品制备 | 第59-60页 |
| ·样品表征 | 第60页 |
| ·电化学测试 | 第60页 |
| ·结果与讨论 | 第60-67页 |
| ·SEM和XRD测试 | 第60-61页 |
| ·TG测试 | 第61页 |
| ·充放电曲线图 | 第61-62页 |
| ·循环性能测试 | 第62-63页 |
| ·Ex-situ XRD测试 | 第63-64页 |
| ·HRTEM测试 | 第64页 |
| ·XPS测试 | 第64-65页 |
| ·第一性原理计算和循环伏安测试 | 第65-66页 |
| ·储锂新机制-电化学催化转化 | 第66-67页 |
| ·本节小结 | 第67-68页 |
| 第三节 CoCO_3/GNS复合材料的制备和储锂性能研究 | 第68-72页 |
| ·引言 | 第68页 |
| ·样品制备与表征测试 | 第68-69页 |
| ·样品制备 | 第68-69页 |
| ·样品表征 | 第69页 |
| ·电化学测试 | 第69页 |
| ·结果与讨论 | 第69-71页 |
| ·SEM、XRD、AFM和HRTEM测试 | 第69-71页 |
| ·循环性能测试 | 第71页 |
| ·本节小结 | 第71-72页 |
| 第四节 本章小结 | 第72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 第四章 过渡金属/碳纳米复合材料的制备及储锂性能研究 | 第75-100页 |
| 第一节 引言 | 第75页 |
| 第二节 多级结构Ni/C复合纳米片的制备及储锂性能研究 | 第75-86页 |
| ·引言 | 第75-76页 |
| ·样品制备与表征测试 | 第76-77页 |
| ·材料制备 | 第76-77页 |
| ·材料表征 | 第77页 |
| ·电化学测试 | 第77页 |
| ·结果与讨论 | 第77-86页 |
| ·XRD测试 | 第77页 |
| ·SEM、TEM、HRTEM和SAED测试 | 第77-79页 |
| ·多级结构Ni/C复合纳米片的生成机理 | 第79页 |
| ·XPS和元素分析测试 | 第79-80页 |
| ·TG测试 | 第80-81页 |
| ·TEM测试 | 第81页 |
| ·电化学性能测试 | 第81-83页 |
| ·循环前后的XRD和HRTEM测试 | 第83-84页 |
| ·循环伏安测试 | 第84-85页 |
| ·储锂机制讨论 | 第85-86页 |
| ·本节小结 | 第86页 |
| 第三节 Fe@Fe_3C/C纳米复合材料的制备及储锂性能研究 | 第86-97页 |
| ·引言 | 第86-87页 |
| ·样品制备与表征测试 | 第87-88页 |
| ·样品制备 | 第87-88页 |
| ·材料表征 | 第88页 |
| ·电化学性能 | 第88页 |
| ·结果与讨论 | 第88-97页 |
| ·SEM测试 | 第88-89页 |
| ·XRD和EDS测试 | 第89-91页 |
| ·SEM、TEM和HRTEM测试 | 第91页 |
| ·线性EDS测试 | 第91-92页 |
| ·TG-DTA测试 | 第92-93页 |
| ·电化学性能测试 | 第93-94页 |
| ·循环前后的XRD和HRTEM测试 | 第94-95页 |
| ·储锂机制讨论 | 第95页 |
| ·循环伏安测试 | 第95-96页 |
| ·交流阻抗测试 | 第96-97页 |
| ·本节小结 | 第97页 |
| 第四节 本章小结 | 第97页 |
| 参考文献 | 第97-100页 |
| 第五章 多级核壳结构MO@C复合材料的制备及“超容量”现象的解释 | 第100-141页 |
| 第一节 引言 | 第100-104页 |
| ·转化机制 | 第100页 |
| ·“超容量”现象 | 第100-103页 |
| ·“超容量”现象的解释 | 第103页 |
| ·本章内容和意义 | 第103-104页 |
| 第二节 多级核壳结构Fe_3O_4@C和Fe@C复合材料的制备和储锂性能研究 | 第104-121页 |
| ·引言 | 第104页 |
| ·材料制备和表征测试 | 第104-105页 |
| ·材料制备 | 第104-105页 |
| ·材料表征 | 第105页 |
| ·电化学测试 | 第105页 |
| ·结果与讨论 | 第105-120页 |
| ·XRD测试 | 第105-106页 |
| ·SEM和TEM测试 | 第106-108页 |
| ·TG和EDS测试 | 第108-110页 |
| ·充放电曲线和循环性能测试 | 第110-112页 |
| ·Fe@C复合材料循环前后的XRD测试 | 第112页 |
| ·循环伏安测试 | 第112-114页 |
| ·超容量的真正来源和Fe纳米颗粒在其中的作用 | 第114-116页 |
| ·其它金属纳米颗粒的类似作用 | 第116-120页 |
| ·本节小结 | 第120-121页 |
| 第三节 多级核壳结构MnO@C纳米棒的制备及储锂性能研究 | 第121-132页 |
| ·引言 | 第121-122页 |
| ·样品制备和表征测试 | 第122-123页 |
| ·样品制备 | 第122-123页 |
| ·材料表征 | 第123页 |
| ·电化学测试 | 第123页 |
| ·结果与讨论 | 第123-132页 |
| ·XRD测试 | 第123-124页 |
| ·SEM和HRTEM测试 | 第124-125页 |
| ·特殊结构的形成原理 | 第125-126页 |
| ·Raman光谱 | 第126-127页 |
| ·TG测试 | 第127页 |
| ·充放电曲线和循环性能测试 | 第127-129页 |
| ·循环伏安测试 | 第129-130页 |
| ·循环前后的TEM和XRD测试 | 第130-131页 |
| ·交流阻抗测试 | 第131-132页 |
| ·本节小结 | 第132页 |
| 第四节 本章小结 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 第六章 COC/石墨烯纳米复合材料的制备及储锂性能研究 | 第141-153页 |
| 第一节 引言 | 第141-142页 |
| 第二节 材料制备与测试表征 | 第142页 |
| ·材料制备 | 第142页 |
| ·材料表征 | 第142页 |
| ·电化学测试 | 第142页 |
| 第三节 结果与讨论 | 第142-151页 |
| ·XRD测试 | 第143页 |
| ·纯相COC和石墨烯的表征 | 第143-144页 |
| ·SEM和TEM测试 | 第144-145页 |
| ·HRTEM、SAED、EDS和元素分析 | 第145-146页 |
| ·材料中碳量的确定 | 第146页 |
| ·充放电曲线和循环性能测试 | 第146-148页 |
| ·XPS测试 | 第148-149页 |
| ·FT-IR测试 | 第149-150页 |
| ·循环伏安测试 | 第150-151页 |
| 第四节 本章小结 | 第151页 |
| 参考文献 | 第151-153页 |
| 第七章 普鲁士蓝负极材料的制备及储锂性能研究 | 第153-169页 |
| 第一节 引言 | 第153-155页 |
| 第二节 Co-PBA微米颗粒的制备及储锂性能研究 | 第155-159页 |
| ·引言 | 第155页 |
| ·样品制备与表征 | 第155-156页 |
| ·样品制备 | 第155-156页 |
| ·材料表征 | 第156页 |
| ·电化学测试 | 第156页 |
| ·结果与讨论 | 第156-159页 |
| ·共沉淀法 | 第156页 |
| ·CoCO_3模板超声法 | 第156-158页 |
| ·Co/C纳米片超声法 | 第158-159页 |
| ·本节小结 | 第159页 |
| 第三节 Cu-PBA/GNS纳米复合材料的制备及储锂性能 | 第159-166页 |
| ·引言 | 第159-160页 |
| ·材料制备与表征测试 | 第160页 |
| ·材料制备 | 第160页 |
| ·材料表征 | 第160页 |
| ·电化学测试 | 第160页 |
| ·结果与讨论 | 第160-165页 |
| ·XRD测试 | 第160-161页 |
| ·SEM测试 | 第161-162页 |
| ·TEM、HRTEM和SAED测试 | 第162-163页 |
| ·充放电曲线和循环性能测试 | 第163-164页 |
| ·循环伏安测试 | 第164-165页 |
| ·本节小结 | 第165-166页 |
| 第四节 本章小结 | 第166页 |
| 参考文献 | 第166-169页 |
| 第八章 结论与展望 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-201页 |
| 致谢 | 第201-202页 |
| 个人简历及博士期间发表的学术论文 | 第202-203页 |
