| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第13-40页 |
| 1.1 课题背景 | 第13-14页 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 | 第14-16页 |
| 1.3 锂离子电池正极材料及其性能比较 | 第16-24页 |
| 1.3.1 层状结构LiMO_2(M=Ni,Co,Mn) | 第16-19页 |
| 1.3.1.1 单元正极材料LiNiO_2、LiCoO_2、LiMnO_2 | 第17-18页 |
| 1.3.1.2 三元正极材料LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2 | 第18-19页 |
| 1.3.2 尖晶石结构LiM_2O_4 | 第19-20页 |
| 1.3.3 橄榄石型正极材料LiMPO_4 | 第20-22页 |
| 1.3.4 其他新型正极材料 | 第22-23页 |
| 1.3.5 性能对比 | 第23-24页 |
| 1.4 层状三元正极材料性能改性 | 第24-36页 |
| 1.4.1 成分调控 | 第24-27页 |
| 1.4.2 表面改性 | 第27-35页 |
| 1.4.2.1 涂层 | 第28-29页 |
| 1.4.2.2 核壳材料(Core-Shell,CS) | 第29-32页 |
| 1.4.2.3 浓度梯度壳材料(Core with gradient shell,CGS) | 第32-34页 |
| 1.4.2.4 全浓度梯度材料(Full concentration-gradient,FCG) | 第34-35页 |
| 1.4.3 掺杂 | 第35-36页 |
| 1.5 镍钴锰含量的测定 | 第36-38页 |
| 1.5.1 镍含量的测定 | 第37页 |
| 1.5.2 钴含量的测定 | 第37-38页 |
| 1.5.3 锰含量的测定 | 第38页 |
| 1.6 论文的研究内容与意义 | 第38-40页 |
| 1.6.1 论文的研究意义 | 第38-39页 |
| 1.6.2 论文的研究内容 | 第39-40页 |
| 2 实验方法和测试 | 第40-46页 |
| 2.1 实验材料与仪器 | 第40-41页 |
| 2.1.1 主要试剂 | 第40-41页 |
| 2.1.2 实验仪器及设备 | 第41页 |
| 2.2 材料的合成方法 | 第41-42页 |
| 2.2.1 氢氧化物前驱体的合成 | 第41页 |
| 2.2.2 正极材料的高温固相烧结 | 第41-42页 |
| 2.3 材料的表征 | 第42-43页 |
| 2.3.1 X射线衍射仪(XRD) | 第42页 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) | 第42页 |
| 2.3.3 电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES) | 第42页 |
| 2.3.4 X射线能量色散谱分析能谱仪(EDS) | 第42-43页 |
| 2.3.5 热重和示差扫描量热分析(TGA/DTA) | 第43页 |
| 2.3.6 振实密度 | 第43页 |
| 2.4 电池装配及测试 | 第43-45页 |
| 2.4.1 扣式电池的装配 | 第43-45页 |
| 2.4.2 电化学性能测试 | 第45页 |
| 2.5 实验工艺流程图 | 第45-46页 |
| 3 镍钴锰含量的测定 | 第46-51页 |
| 3.1 测定方法 | 第46-48页 |
| 3.1.1 Ni含量的测定 | 第46-47页 |
| 3.1.2 Co含量的测定 | 第47页 |
| 3.1.3 Mn含量的测定 | 第47-48页 |
| 3.2 测定结果分析与讨论 | 第48-49页 |
| 3.2.1 Ni的测定结果 | 第48-49页 |
| 3.2.2 Co的测定结果 | 第49页 |
| 3.2.3 Mn的测定结果 | 第49页 |
| 3.3 测定方法确定 | 第49-50页 |
| 3.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 全浓度梯度前驱体Ni_(0.645)Co_(0.054)Mn_(0.301)(OH)_2的合成 | 第51-62页 |
| 4.1 全浓度梯度前驱体的结晶原理分析 | 第51-53页 |
| 4.2 全浓度梯度前驱体的梯度设计 | 第53-54页 |
| 4.3 全浓度梯度前驱体的合成 | 第54-57页 |
| 4.3.1 Ni-rich溶液的选择和Mn-rich溶液的选择 | 第54-55页 |
| 4.3.2 制备与装置 | 第55-57页 |
| 4.4 全浓度梯度前驱体的表征 | 第57-61页 |
| 4.4.1 成分分析 | 第57页 |
| 4.4.2 振实密度分析 | 第57-58页 |
| 4.4.3 XRD分析 | 第58页 |
| 4.4.4 FE-SEM分析 | 第58-60页 |
| 4.4.5 梯度验证 | 第60-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 高温固相烧结工艺研究 | 第62-73页 |
| 5.1 烧结工艺初步探索 | 第63-67页 |
| 5.1.1 锂源的选择 | 第63页 |
| 5.1.2 混合方式的选择 | 第63页 |
| 5.1.3 预烧和煅烧温度区间的选择 | 第63-66页 |
| 5.1.4 煅烧气氛的选择 | 第66-67页 |
| 5.2 烧结工艺均匀设计优化 | 第67-72页 |
| 5.2.1 因素和水平值的确定 | 第67-68页 |
| 5.2.2 均匀设计试验 | 第68-70页 |
| 5.2.3 结果处理及分析 | 第70-71页 |
| 5.2.4 优化结果验证 | 第71-72页 |
| 5.3 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 全浓度梯度正极材料LiNi_(0.643)Co_(0.055)Mn_(0.302)O_2的合成与表征 | 第73-84页 |
| 6.1 全浓度梯度正极材料的合成 | 第73页 |
| 6.2 全浓度梯度正极材料的物相表征 | 第73-80页 |
| 6.2.1 成分分析 | 第73页 |
| 6.2.2 振实密度分析 | 第73-74页 |
| 6.2.3 XRD分析 | 第74-77页 |
| 6.2.4 形貌分析 | 第77-78页 |
| 6.2.5 浓度梯度分析 | 第78-80页 |
| 6.3 电化学测试 | 第80-82页 |
| 6.3.1 初始充放电曲线 | 第80-81页 |
| 6.3.2 倍率性能 | 第81页 |
| 6.3.3 循环性能 | 第81-82页 |
| 6.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 结论 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-96页 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97页 |
