| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第1章 锂离子电池和电极材料 | 第12-36页 |
| ·锂离子电池及其工作原理 | 第12-13页 |
| ·锂离子电池的发展简史 | 第13-14页 |
| ·锂离子电池的性能、特点和应用 | 第14-15页 |
| ·锂离子电池负极材料的研究进展 | 第15-18页 |
| ·碳素负极材料 | 第15-17页 |
| ·氮化物负极材料 | 第17页 |
| ·硅及硅的化合物负极材料 | 第17-18页 |
| ·新型合金负极材料 | 第18-25页 |
| ·一元金属 | 第18-19页 |
| ·二元合金 | 第19-24页 |
| ·多元体系 | 第24-25页 |
| ·碳掺杂合金体系 | 第25页 |
| ·结束和展望 | 第25页 |
| ·本论文的研究动机和内容 | 第25-27页 |
| ·参考文献 | 第27-36页 |
| 第2章 第一性原理的计算方法 | 第36-55页 |
| ·密度泛函理论 | 第36-45页 |
| ·平面波和混合基展开的第一性原理赝势法 | 第45-51页 |
| ·平面波基矢 | 第45-46页 |
| ·混合基 | 第46-47页 |
| ·赝势 | 第47-50页 |
| ·力和Hellman-Feyman定理 | 第50-51页 |
| ·VASP程序包 | 第51-53页 |
| ·参考文献: | 第53-55页 |
| 第3章 第一性原理计算方法在锂离子电池材料研究中的应用 | 第55-72页 |
| ·量子化学计算能够为我们做什么? | 第56页 |
| ·总能量的计算 | 第56-57页 |
| ·平均电位的计算 | 第57-59页 |
| ·脱嵌锂难易程度的判断 | 第59-60页 |
| ·反应路径的探索 | 第60-64页 |
| ·一元金属与锂反应的反应路径研究 | 第60-62页 |
| ·二元合金与锂反应的反应路径研究 | 第62-64页 |
| ·结构稳定性的判断 | 第64-65页 |
| ·常见合金的筛选 | 第65-66页 |
| ·量子化学计算的局限性 | 第66-68页 |
| ·参考文献 | 第68-72页 |
| 第4章 Co-Sn合金作为锂离子电池负极材料的研究 | 第72-91页 |
| ·介绍 | 第72-73页 |
| ·实验部分 | 第73-74页 |
| ·结果和讨论 | 第74-87页 |
| ·Co-Sn合金的合成和表征 | 第74-76页 |
| ·Co-Sn合金的充放电性能测试 | 第76-78页 |
| ·锂离子嵌入机理研究 | 第78-80页 |
| ·结晶程度对充放电性能的影响研究 | 第80-82页 |
| ·循环性能测试 | 第82-83页 |
| ·Co-Sn合金循环性能的改善 | 第83-87页 |
| ·结论 | 第87-89页 |
| ·参考文献 | 第89-91页 |
| 第5章 Cu_6Sn_5合金材料的Ni掺杂研究——合金晶体结构和元素组成对其电池性能的影响研究 | 第91-108页 |
| ·介绍 | 第91页 |
| ·方法 | 第91-94页 |
| ·实验部分 | 第91-92页 |
| ·理论计算部分 | 第92-94页 |
| ·结果和讨论 | 第94-106页 |
| ·Cu_6Sn_5和Ni_3Sn_2的合成、结构表征和电化学性能 | 第94-100页 |
| ·Ni_xCu_(6-x)Sn_5合金的电化学性能测试 | 第100-102页 |
| ·Cu_6Sn_5和Ni_3Sn_2合金中脱嵌锂的相转变研究 | 第102-106页 |
| ·结论 | 第106-107页 |
| ·参考文献 | 第107-108页 |
| 第6章 Cu_6Sn_5合金材料的Co掺杂研究——合金晶体结构、电子结构对其电池性能的影响研究 | 第108-128页 |
| ·介绍 | 第108-109页 |
| ·方法 | 第109-110页 |
| ·实验部分 | 第109页 |
| ·理论部分 | 第109-110页 |
| ·结果和讨论 | 第110-126页 |
| ·Co_xCu_(6-x)Sn_5合金的结构表征 | 第110-111页 |
| ·Co_xCu_(6-x)Sn_5的稳定性研究 | 第111-114页 |
| ·电化学性能测试 | 第114-117页 |
| ·锂离子嵌入脱出机理的研究 | 第117-121页 |
| ·平均嵌入电位 | 第121-122页 |
| ·可能的反应路径的探讨 | 第122-124页 |
| ·电子态密度和电荷密度分布研究 | 第124-126页 |
| ·结论 | 第126-127页 |
| ·参考文献 | 第127-128页 |
| 第7章 合金电极中锂离子扩散动力学研究 | 第128-154页 |
| ·PITT和EIS的方法介绍 | 第128-132页 |
| ·电极上的热力学性质及库仑滴定 | 第128-129页 |
| ·电位阶跃滴定法(PITT)求扩散系数 | 第129-131页 |
| ·电化学交流阻抗法(EIS)求扩散系数 | 第131-132页 |
| ·电极材料中锂离子扩散动力学的研究进展 | 第132-136页 |
| ·负极材料石墨的锂离子动力学研究 | 第132-133页 |
| ·正极材料LiCoO_2的锂离子动力学研究 | 第133-135页 |
| ·正极材料LiMn_2O_4的锂离子动力学研究 | 第135-136页 |
| ·Cu_6Sn_5中锂离子扩散动力学研究 | 第136-150页 |
| ·实验部分 | 第136页 |
| ·结果和讨论 | 第136-149页 |
| ·结论 | 第149-150页 |
| ·参考文献 | 第150-154页 |
| 论文发表情况 | 第154-155页 |
| 在校期间获得的奖励 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
