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锂离子电池正极材料LiFePO4的掺杂、包覆、控制形貌及性能研究

摘要第5-7页
Abstract第7-8页
第1章 绪论第13-36页
    1.1 引言第13页
    1.2 LiFePO_4正极材料简介第13-16页
        1.2.1 LiFePO_4的结构特性第13-14页
        1.2.2 LiFePO_4的电化学特性第14-15页
        1.2.3 LiFePO_4存在的主要问题第15-16页
    1.3 LiFePO_4正极材料的改性研究第16-35页
        1.3.1 体相离子掺杂第17-25页
        1.3.2 表面修饰第25-31页
        1.3.3 控制颗粒形貌第31-35页
    1.4 本课题的选题思想及研究内容第35-36页
第2章 试验研究方法第36-41页
    2.1 主要实验试剂与仪器第36-37页
        2.1.1 主要实验试剂第36-37页
        2.1.2 主要仪器第37页
    2.2 材料的表征第37-38页
        2.2.1 X 射线衍射(XRD)第37-38页
        2.2.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)第38页
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)第38页
        2.2.4 激光拉曼光谱(Raman)第38页
        2.2.5 热重和差热(TGA-DTA)第38页
    2.3 材料的电化学性能测试第38-41页
        2.3.1 电极片的制备第38-39页
        2.3.2 电池的组装第39页
        2.3.3 电池的充放电测试第39页
        2.3.4 循环伏安(CV)测试第39页
        2.3.5 交流阻抗(EIS)测试第39页
        2.3.6 恒电流间歇滴定(GITT)测试第39-41页
第3章 过渡金属元素掺杂对 LiFePO_4晶体结构与电化学性能的影响第41-65页
    3.1 引言第41-42页
    3.2 材料的制备方法第42-43页
        3.2.1 Fe 位 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 正极材料的制备第42页
        3.2.2 Fe 位 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 正极材料的制备第42页
        3.2.3 Li 位 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 正极材料的制备第42-43页
    3.3 Fe 位 Cu~(2+)掺杂对 LiFePO_4结构和电化学性能的影响第43-51页
        3.3.1 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 XRD 分析第43-44页
        3.3.2 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 SEM 和 EDS 分析第44-45页
        3.3.3 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 TEM 分析第45-46页
        3.3.4 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的充放电测试第46-48页
        3.3.5 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的恒电流间歇滴定(GITT)测试第48-50页
        3.3.6 Cu~(2+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的交流阻抗(EIS)测试第50-51页
    3.4 Fe 位 Mo~(6+)掺杂对 LiFePO_4结构和电化学性能的影响第51-58页
        3.4.1 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 XRD 分析第51-53页
        3.4.2 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 SEM 和 EDS 分析第53-54页
        3.4.3 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的充放电测试第54-56页
        3.4.4 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的循环伏安(CV)测试第56-57页
        3.4.5 Mo~(6+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的交流阻抗测试(EIS)测试第57-58页
    3.5 Li 位 Nb~(5+)掺杂对 LiFePO_4结构和电化学性能的影响第58-64页
        3.5.1 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 XRD 分析第58-60页
        3.5.2 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的 SEM 和 EDS 分析第60-61页
        3.5.3 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的充放电测试第61-62页
        3.5.4 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的恒电流间歇滴定(GITT)测试第62-63页
        3.5.5 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的循环伏安(CV)测试第63页
        3.5.6 Nb~(5+)掺杂 LiFePO_4/C 样品的交流阻抗(EIS)测试第63-64页
    3.6 本章小结第64-65页
第4章 离子导体和电子导体混合包覆层对 LiFePO_4电化学性能的影响第65-94页
    4.1 引言第65-66页
    4.2 材料的制备方法第66-67页
        4.2.1 离子导体 CePO_4和碳共包覆 LiFePO_4正极材料的制备第66页
        4.2.2 离子导体 SmPO_4和碳共包覆 LiFePO_4正极材料的制备第66-67页
        4.2.3 离子导体 Li_3V_2(PO_4)3和碳共包覆 LiFePO_4正极材料的制备第67页
    4.3 离子导体 CePO_4和碳共包覆对 LiFePO_4电化学性能的影响第67-77页
        4.3.1 离子导体 CePO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的 XRD 分析第67-68页
        4.3.2 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-CePO_4样品的 SEM 和 EDS 分析第68-70页
        4.3.3 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-CePO_4样品的 TEM 分析第70-71页
        4.3.4 离子导体 CePO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的充放电测试第71-74页
        4.3.5 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-CePO_4样品的恒电流间歇滴定测试第74-75页
        4.3.6 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-CePO_4样品的交流阻抗(EIS)测试第75-77页
    4.4 离子导体 SmPO_4和碳共包覆对 LiFePO_4电化学性能的影响第77-85页
        4.4.1 离子导体 SmPO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的 XRD 分析第77-78页
        4.4.2 离子导体 SmPO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的 SEM 和 EDS 分析第78-80页
        4.4.3 离子导体 SmPO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的 TEM 分析第80-81页
        4.4.4 离子导体 SmPO_4和碳共包覆 LiFePO_4样品的充放电测试第81-84页
        4.4.5 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-SmPO_4样品的恒电流间歇滴定测试第84页
        4.4.6 LiFePO_4/C 和 LiFePO_4/C-SmPO_4样品的交流阻抗(EIS)测试第84-85页
    4.5 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆对 LiFePO_4电化学性能的影响第85-92页
        4.5.1 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆 LiFePO_4样品的 XRD 分析第85-86页
        4.5.2 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆 LiFePO_4样品的 SEM 和 EDS 分析第86-87页
        4.5.3 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆 LiFePO_4样品的 TEM 分析第87-88页
        4.5.4 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆 LiFePO_4样品的充放电测试第88-91页
        4.5.5 离子导体 Li_3V_2(PO_4)_3和碳共包覆 LiFePO_4样品的交流阻抗测试第91-92页
    4.6 本章小结第92-94页
第5章 溶剂热法控制颗粒形貌对 LiFePO_4电化学性能的影响第94-116页
    5.1 引言第94页
    5.2 具有(010)面择优取向的 LiFePO_4纳米片的制备及其电化学性能第94-103页
        5.2.1 LiFePO_4纳米片的合成方法第94-95页
        5.2.2 结构与形貌分析第95-99页
        5.2.3 电化学性能分析第99-101页
        5.2.4 LiFePO_4纳米片的生长机理第101-103页
    5.3 具有较短 b 轴的 LiFePO_4纳米颗粒的制备及其电化学性能第103-115页
        5.3.1 较短 b 轴的 LiFePO_4纳米颗粒的合成方法第103-104页
        5.3.2 结构与形貌分析第104-110页
        5.3.3 电化学性能分析第110-112页
        5.3.4 LiFePO_4纳米片与纳米棒的转化机理第112-115页
    5.4 本章小结第115-116页
第6章 高导电碳对 LiFePO_4电化学性能的影响第116-134页
    6.1 引言第116页
    6.2 高石墨相碳包覆 LiFePO_4纳米片的制备及其电化学性能第116-126页
        6.2.1 高石墨相碳包覆 LiFePO_4纳米片的制备方法第116-118页
        6.2.2 XRD 与拉曼分析第118-120页
        6.2.3 SEM 和 TEM 分析第120-122页
        6.2.4 TGA 分析第122页
        6.2.5 电化学性能分析第122-126页
    6.3 低成本合成 LiFePO_4/CNT 正极材料及其电化学性能第126-133页
        6.3.1 LiFePO_4/CNT 正极材料的制备方法第126-127页
        6.3.2 XRD 分析第127-128页
        6.3.3 SEM 和 TEM 分析第128-129页
        6.3.4 电化学性能分析第129-133页
    6.4 本章小结第133-134页
结论第134-136页
参考文献第136-149页
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果第149-152页
致谢第152-153页
作者简介第153页

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