锂离子电池硅基负极新型制备方法研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-26页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.2 锂离子电池负极材料研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 锂离子电池结构及原理 | 第12-13页 |
| 1.2.2 负极材料 | 第13-14页 |
| 1.3 硅基负极材料 | 第14-20页 |
| 1.3.1 硅基材料纳米化 | 第15-17页 |
| 1.3.2 硅基材料的复合化 | 第17-20页 |
| 1.4 商业化锂离子电池生产流程 | 第20-21页 |
| 1.5 冷喷涂技术简介 | 第21-24页 |
| 1.5.1 冷喷涂技术装置与工作原理 | 第21-22页 |
| 1.5.2 冷喷涂结合机理和影响因素 | 第22-24页 |
| 1.6 课题主要研究内容 | 第24-26页 |
| 2 纯硅粉末涂层的冷喷涂制备 | 第26-56页 |
| 2.1 陶瓷粉喷涂现状 | 第26-27页 |
| 2.2 纯硅涂层的制备及表征手段 | 第27-33页 |
| 2.2.1 喷涂粉末 | 第27页 |
| 2.2.2 基体材料 | 第27-28页 |
| 2.2.3 冷喷涂设备 | 第28页 |
| 2.2.4 送粉流率 | 第28-29页 |
| 2.2.5 粉末混合装置 | 第29-30页 |
| 2.2.6 涂层制备过程 | 第30-31页 |
| 2.2.7 涂层物理表征 | 第31-32页 |
| 2.2.8 涂层电化学表征 | 第32-33页 |
| 2.3 粉末形貌以及过程参数 | 第33-34页 |
| 2.4 冲蚀现象 | 第34-37页 |
| 2.5 多粒子涂层微观形貌 | 第37-51页 |
| 2.5.1 气体参数以及喷涂道次的影响 | 第37-43页 |
| 2.5.2 粉末粒径的影响 | 第43-49页 |
| 2.5.3 送粉流率的影响 | 第49-51页 |
| 2.6 单颗硅粒子沉积行为 | 第51页 |
| 2.7 硅薄膜涂层 | 第51-53页 |
| 2.7.1 取样过程 | 第52页 |
| 2.7.2 涂层形貌 | 第52-53页 |
| 2.8 纯硅涂层电化学性能 | 第53-55页 |
| 2.9 小结 | 第55-56页 |
| 3 Si/Cu界面性质的第一性原理计算 | 第56-72页 |
| 3.1 密度泛函理论简介 | 第56-57页 |
| 3.2 锂离子电池硅负极第一性原理研究 | 第57-59页 |
| 3.3 计算方法与模型构建原理 | 第59-60页 |
| 3.3.1 计算方法 | 第59页 |
| 3.3.2 界面模型构建原理 | 第59-60页 |
| 3.4 结果与分析 | 第60-70页 |
| 3.4.1 铜和硅的体性质与表面性质 | 第60-61页 |
| 3.4.2 界面原子弛豫 | 第61-63页 |
| 3.4.3 界面粘附功与断裂韧性 | 第63-65页 |
| 3.4.4 界面电子结构 | 第65-70页 |
| 3.5 小结 | 第70-72页 |
| 4 硅粒子冷喷涂动力学过程和撞击参数的数值模拟 | 第72-88页 |
| 4.1 气固两相数值模拟理论基础 | 第72-75页 |
| 4.1.1 控制方程 | 第72-73页 |
| 4.1.2 湍流模型 | 第73页 |
| 4.1.3 离散相模型 | 第73-75页 |
| 4.2 数值计算模型和方法 | 第75-77页 |
| 4.2.1 计算模型 | 第75页 |
| 4.2.2 计算方法 | 第75-77页 |
| 4.3 形状因子对粒子撞击速度和温度的影响 | 第77-82页 |
| 4.3.1 形状因子对撞击速度的影响 | 第77-81页 |
| 4.3.2 形状因子对撞击温度的影响 | 第81-82页 |
| 4.4 送粉气流与主气流参数对粒子撞击速度的影响 | 第82-86页 |
| 4.5 小结 | 第86-88页 |
| 5 硅铜复合涂层的冷喷涂制备 | 第88-110页 |
| 5.1 冷喷涂喷管的结构优化设计 | 第88-96页 |
| 5.1.1 喷管一维等熵流动计算 | 第90-91页 |
| 5.1.2 渐扩段长度以及扩张比的影响 | 第91-96页 |
| 5.2 复合粉末制备 | 第96-97页 |
| 5.3 冷喷涂气体参数 | 第97-99页 |
| 5.4 不同粉末比例的复合涂层 | 第99-102页 |
| 5.5 复合粉末沉积特性 | 第102-106页 |
| 5.6 功能梯度涂层 | 第106-107页 |
| 5.7 复合涂层电化学性能 | 第107-108页 |
| 5.8 小结 | 第108-110页 |
| 6 结论与展望 | 第110-112页 |
| 6.1 论文的主要结论 | 第110-111页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第111-112页 |
| 致谢 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-126页 |
| 附录 | 第126-127页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文 | 第126页 |
| B. MATLAB求解一维等熵流动代码 | 第126-127页 |
