| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| Chapter 1 Introduction | 第13-31页 |
| 1.1 Introduction of supercapacitor | 第13-20页 |
| 1.1.1 Background on supercapacitor | 第13-15页 |
| 1.1.2 Classification of supercapacitor | 第15-16页 |
| 1.1.3 Pseudo-capacitors | 第16-20页 |
| 1.2 Introduction of sodium ion battery (SIBs) | 第20-28页 |
| 1.2.1 Background on SIBs | 第20-22页 |
| 1.2.2 Cathode Materials for SIBs | 第22页 |
| 1.2.3 Structure and nomenclature of layered cathode materials for SIBs | 第22-23页 |
| 1.2.4 Challenges of NaxMO_2 structures----destabilizing mechanisms | 第23-25页 |
| 1.2.5 Strategies to Enhance the Electrochemical Performance | 第25-28页 |
| 1.3 In situ characterization of electrochemical process | 第28-29页 |
| 1.4 Research questions to be addressed | 第29-30页 |
| 1.4.1 Charge storage mechanism for MnO_2 pseudocapaictor | 第29页 |
| 1.4.2 Poor cycling stability of Mn-rich layered oxides cathode for SIBs | 第29-30页 |
| 1.5 Research objectives | 第30-31页 |
| Chapter 2 Phase evolution of an alpha MnO_2 based electrode for pseudo-capacitorsprobed by in operando Raman spectroscopy | 第31-42页 |
| 2.1 Introduction | 第31-32页 |
| 2.2 Experimental | 第32-33页 |
| 2.2.1 Sample synthesis | 第32页 |
| 2.2.2 Electrochemical test | 第32-33页 |
| 2.2.3 Characterization | 第33页 |
| 2.3 Results and discussion | 第33-40页 |
| 2.4 Conclusions | 第40-42页 |
| Chapter 3 Investigation into the origin of pseudocapacitive behavior of Mn_3O_4 electrodes using operando Raman spectroscopy | 第42-57页 |
| 3.1 Introduction | 第42-43页 |
| 3.2 Experimental | 第43-44页 |
| 3.2.1 Preparation of Mn_3O_4 thin film | 第43页 |
| 3.2.2 Characterization | 第43-44页 |
| 3.2.3 Electrochemical measurement | 第44页 |
| 3.3 Results and discussion | 第44-55页 |
| 3.3.1 structure studies | 第44-46页 |
| 3.3.2 Surface morphological study | 第46页 |
| 3.3.3 Capacitive behaviour | 第46-49页 |
| 3.3.4 In operando Raman spectroscopy studies | 第49-55页 |
| 3.4 Conclusion | 第55-57页 |
| Chapter 4 Investigation to tunable protons involved energy storage process of α-MnO_2 by pre-adsorption of Mn~(2+) using in-situ Raman spectroscopy | 第57-70页 |
| 4.1 Introduction | 第57-58页 |
| 4.2 Experimental section | 第58-59页 |
| 4.2.1 Sample preparation | 第58页 |
| 4.2.2 Characterization | 第58-59页 |
| 4.2.3 Electrochemical measurement | 第59页 |
| 4.3 Results and Discussion | 第59-68页 |
| 4.4 Conclusion | 第68-70页 |
| Chapter 5 The origin of high stability for δ-MnO_2 pseudo-capacitive electrode: one ofthe most attractive electrodes for commercial applications | 第70-92页 |
| 5.1 Introduction | 第70-72页 |
| 5.2 Experimental | 第72-73页 |
| 5.2.1 Preparation of Ga-doped ZnO nano wires (GZO NWs) on carbon fiber paper(CFP) | 第72页 |
| 5.2.2 Characterization | 第72-73页 |
| 5.2.3 Electrochemical measurement | 第73页 |
| 5.3 Results and discussion | 第73-90页 |
| 5.3.1 structure studies of as-prepared electrodes | 第73-78页 |
| 5.3.2 Electrochemical evaluation of thin MnO_2 film electrodes | 第78-82页 |
| 5.3.3 Electrochemical evaluation of thick MnO_2 film electrodes | 第82-84页 |
| 5.3.4 Capacitance calculation | 第84页 |
| 5.3.5 Structure studies of long-term cycled electrodes | 第84-86页 |
| 5.3.6 In operando Raman spectra and DFT calculation | 第86-90页 |
| 5.4 Conclusion | 第90-92页 |
| Chapter 6 Design of High-Performance Cathode Materials with Single-Phase Pathwayfor Sodium Ion Batteries: A Study on P2-Na_x(Li_yMn_(1-y))O_2 Compounds | 第92-113页 |
| 6.1 Introduction | 第92-94页 |
| 6.2 Experimental Section | 第94-95页 |
| 6.2.1 Materials preparation | 第94页 |
| 6.2.2 Electrochemical testing | 第94页 |
| 6.2.3 Materials characterization | 第94-95页 |
| 6.3 Results | 第95-109页 |
| 6.3.1 Synthesis and in situ XRD for synthesis | 第95-97页 |
| 6.3.2 Material characterization | 第97-99页 |
| 6.3.3 Electrochemical properties | 第99-101页 |
| 6.3.4 Single-phase pathway in electrochemical cycling | 第101-109页 |
| 6.4 Discussion | 第109-111页 |
| 6.5 Conclusion | 第111-113页 |
| Conclusions and Future outlook | 第113-116页 |
| Conclusions | 第113-114页 |
| Future outlook | 第114-116页 |
| Reference | 第116-131页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 附件 | 第134页 |
