| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 前言 | 第11页 |
| 1.2 锂离子电池简介 | 第11-14页 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展概况 | 第11-13页 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 | 第13-14页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料研究进展 | 第14-17页 |
| 1.3.1 聚阴离子型正极材料 | 第14-15页 |
| 1.3.2 金属氧化物型正极材料 | 第15-17页 |
| 1.3.2.1 层状LiCoO_2和LiNiO_2材料 | 第15-16页 |
| 1.3.2.2 尖晶石型正极材料LiMn_2O_4（LMO） | 第16-17页 |
| 1.4 尖晶石型正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4（LNMO）概况 | 第17-24页 |
| 1.4.1 LNMO晶相结构简介 | 第18-20页 |
| 1.4.2 LNMO的合成方法 | 第20-22页 |
| 1.4.2.1 固相法 | 第20页 |
| 1.4.2.2 熔盐合成法 | 第20-21页 |
| 1.4.2.3 共沉淀法 | 第21页 |
| 1.4.2.4 溶胶-凝胶法 | 第21-22页 |
| 1.4.3 LNMO材料存在的一些问题和改性研究 | 第22-24页 |
| 1.5 本实验课题的研究内容和研究目的 | 第24-25页 |
| 第二章 实验方法和设备 | 第25-31页 |
| 2.1 实验设备与实验试剂 | 第25-26页 |
| 2.2 材料的制备 | 第26-28页 |
| 2.2.1 前驱体碳酸锰的制备 | 第26-27页 |
| 2.2.1.1 球形碳酸锰的制备 | 第26-27页 |
| 2.2.1.2 方形碳酸锰的制备 | 第27页 |
| 2.2.2 LNMO正极材料的制备 | 第27-28页 |
| 2.3 材料的表征方法 | 第28-29页 |
| 2.3.1 物理表征方法 | 第28-29页 |
| 2.3.2 电化学性能测试方法 | 第29页 |
| 2.4 电池的组装 | 第29-31页 |
| 第三章 球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4材料的制备和性能研究 | 第31-72页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 不同尺寸的球形碳酸锰前驱体对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的影响 | 第31-40页 |
| 3.2.1 前驱体碳酸锰的制备和形貌表征 | 第31-32页 |
| 3.2.2 不同尺寸的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的制备和形貌表征 | 第32-34页 |
| 3.2.2.1 不同尺寸的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的制备 | 第32-33页 |
| 3.2.2.2 不同尺寸的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的形貌表征 | 第33-34页 |
| 3.2.3 不同尺寸的前驱体对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的结构的影响 | 第34-35页 |
| 3.2.4 不同尺寸的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的红外光谱图 | 第35页 |
| 3.2.5 不同尺寸的前驱体对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的电化学性能的影响 | 第35-38页 |
| 3.2.6 LNMO-S2 材料的倍率充放电曲线和CV图 | 第38-40页 |
| 3.2.7 小结 | 第40页 |
| 3.3 不同煅烧温度对球形LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的影响 | 第40-44页 |
| 3.3.1 不同煅烧温度对LNMO材料的形貌和结构影响 | 第40-42页 |
| 3.3.1.1 不同煅烧温度对LNMO材料的形貌影响 | 第40-41页 |
| 3.3.1.2 不同煅烧温度对LNMO材料的结构影响 | 第41-42页 |
| 3.3.2 不同煅烧温度对LNMO材料的电化学性能影响 | 第42-44页 |
| 3.3.3 小结 | 第44页 |
| 3.4 不同Ni、Mn比例对球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的影响 | 第44-56页 |
| 3.4.1 3 μm大小的球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的制备 | 第45页 |
| 3.4.2 球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的形貌图 | 第45-46页 |
| 3.4.3 球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的相结构表征 | 第46-49页 |
| 3.4.3.1 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的XRD图谱分析 | 第46-47页 |
| 3.4.3.2 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的红外图谱分析 | 第47-48页 |
| 3.4.3.3 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的拉曼图谱分析 | 第48-49页 |
| 3.4.4 球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的ICP分析 | 第49页 |
| 3.4.5 球形LiNi_(0.5±x)Mn_(1.5±x)O_4(x=0，±0.05)材料的XPS分析 | 第49-51页 |
| 3.4.6 不同的Ni/Mn比对球形LNMO材料的电化学性能影响 | 第51-54页 |
| 3.4.6.1 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的首圈充放电曲线图 | 第51-52页 |
| 3.4.6.2 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的倍率性能图 | 第52-53页 |
| 3.4.6.3 LNMO-S1.45、LNMO-S2 和LNMO-S1.55 的循环性能图 | 第53-54页 |
| 3.4.7 球形LNMO-S1.55 材料的CV和EIS图 | 第54-56页 |
| 3.4.8 小结 | 第56页 |
| 3.5 不同形貌的碳酸锰前驱体对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的影响 | 第56-63页 |
| 3.5.1 LNMO-C1.5 和LNMO-S2 的形貌对比分析图 | 第56-57页 |
| 3.5.2 LNMO-C1.5 和LNMO-S2 的结构分析对比图 | 第57-60页 |
| 3.5.2.1 LNMO-S2 和LNMO-C1.5 的XRD图谱分析 | 第57-58页 |
| 3.5.2.2 LNMO-S2 和LNMO-C1.5 的红外图谱分析 | 第58-59页 |
| 3.5.2.3 不同形貌的前驱体对材料中Mn3+的影响—XPS分析 | 第59-60页 |
| 3.5.3 不同形貌的前驱体对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的电化学性能的影响 | 第60-62页 |
| 3.5.3.1 不同形貌的前驱体对材料的首圈库伦效率的影响 | 第60-61页 |
| 3.5.3.2 不同形貌的前驱体对材料倍率性能的影响 | 第61-62页 |
| 3.5.3.3 不同形貌的前驱体对材料循环性能的影响 | 第62页 |
| 3.5.4 LNMO-C1.5 的CV曲线图 | 第62-63页 |
| 3.6 不同的Ni/Mn比例对方形LiNi_(0.5-x)Mn_(1.5+x)O_4（x=0, +0.05）材料的影响 | 第63-71页 |
| 3.6.1 不同的Ni/Mn比例对方形LiNi_(0.5-x)Mn_(1.5+x)O_4（x=0, +0.05）材料的形貌影响 . 54 | 第64页 |
| 3.6.2 不同的Ni/Mn比例对方形LiNi_(0.5-x)Mn_(1.5+x)O_4（x=0, +0.05）材料结构的影响 . 54 | 第64-67页 |
| 3.6.2.1 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的XRD图谱对比分析 | 第65-66页 |
| 3.6.2.2 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的IR图谱对比分析 | 第66页 |
| 3.6.2.3 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的XPS图谱对比分析 | 第66-67页 |
| 3.6.3 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的元素分析 | 第67-68页 |
| 3.6.4 不同镍锰比例对方形LNMO材料的电化学性能影响 | 第68-70页 |
| 3.6.4.1 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的首圈充放电 | 第68-69页 |
| 3.6.4.2 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的倍率性能对比 | 第69-70页 |
| 3.6.4.3 LNMO-C1.5 和LNMO-C1.55 的循环性能对比 | 第70页 |
| 3.6.5 结论 | 第70-71页 |
| 3.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 第四章 多孔方形LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的掺杂改性研究 | 第72-85页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 掺杂Cr后的多孔性方形LiNi_(0.45)Mn_(1.5)Cr_(0.05)O_4材料的制备 | 第72-73页 |
| 4.3 多孔LiNi_(0.45)Mn_(1.5)Cr_(0.05)O_4材料和LNMO-C1.55 的形貌、结构对比分析 | 第73-76页 |
| 4.3.1 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的SEM图对比分析 | 第73-74页 |
| 4.3.2 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的XRD图对比分析 | 第74页 |
| 4.3.3 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的红外图对比分析 | 第74-75页 |
| 4.3.4 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的XPS对比分析 | 第75-76页 |
| 4.4 多孔LiNi_(0.45)Mn_(1.5)Cr_(0.05)O_4材料和LNMO-C1.55 的电化学性能对比分析 | 第76-80页 |
| 4.4.1 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的首圈充放电对比分析 | 第76-77页 |
| 4.4.2 LNMO-Cr材料和LNMO-C1.55 的倍率性能和循环性能对比分析 | 第77-80页 |
| 4.4.2.1 LNMO-Cr和LNMO-C1.55 的倍率性能对比图 | 第77-78页 |
| 4.4.2.2 LNMO-Cr和LNMO-C1.55 的循环性能对比分析图 | 第78-80页 |
| 4.5 多孔LiNi_(0.45)Mn_(1.5)Cr_(0.05)O_4材料和LNMO-C1.55 的CV曲线图对比分析 | 第80-82页 |
| 4.6 多孔LiNi_(0.45)Mn_(1.5)Cr_(0.05)O_4材料和LNMO-C1.55 的EIS曲线图对比分析 | 第82-84页 |
| 4.7 本章小结 | 第84-85页 |
| 结论与展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-95页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第95-96页 |
| 附件 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97页 |
