| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-42页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 锂离子电池 | 第14-18页 |
| 1.2.1 锂离子电池简介 | 第14-15页 |
| 1.2.2 锂离子电池工作原理 | 第15-16页 |
| 1.2.3 锂离子电池组成 | 第16-17页 |
| 1.2.4 锂离子电池优缺点 | 第17-18页 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 | 第18-22页 |
| 1.3.1 合金化反应型 | 第19-20页 |
| 1.3.2 转换反应型 | 第20-21页 |
| 1.3.3 嵌入/脱出型 | 第21-22页 |
| 1.4 TiO_2负极材料 | 第22-38页 |
| 1.4.1 TiO_2的结构与储锂特性 | 第22-27页 |
| 1.4.2 TiO_2负极材料存在的问题与改性方法 | 第27-38页 |
| 1.4.2.1 尺寸和形貌调控 | 第28-31页 |
| 1.4.2.2 离子掺杂 | 第31-32页 |
| 1.4.2.3 表面改性(黑色氧化钛) | 第32-35页 |
| 1.4.2.4 功能复合改性 | 第35-38页 |
| 1.5 选题依据与研究内容 | 第38-42页 |
| 第二章 材料表征与测试手段 | 第42-48页 |
| 2.1 粉末X射线衍射 | 第42页 |
| 2.2 单晶X射线衍射 | 第42页 |
| 2.3 热重-差热分析 | 第42-43页 |
| 2.4 拉曼光谱 | 第43页 |
| 2.5 X射线光电子能谱 | 第43页 |
| 2.6 扫描电子显微镜和能谱分析 | 第43-44页 |
| 2.7 透射电子显微镜 | 第44页 |
| 2.8 比表面积 | 第44页 |
| 2.9 紫外-可见-近红外吸收光谱 | 第44-45页 |
| 2.10 傅立叶红外光谱 | 第45页 |
| 2.11 电子顺磁共振谱 | 第45页 |
| 2.12 核磁共振谱 | 第45页 |
| 2.13 导电率测试 | 第45-46页 |
| 2.14 接触角测试 | 第46页 |
| 2.15 电化学测试 | 第46-48页 |
| 2.15.1 电极制备与电池组装 | 第46页 |
| 2.15.2 恒电流充放电 | 第46页 |
| 2.15.3 循环伏安测试 | 第46-47页 |
| 2.15.4 电化学阻抗测试 | 第47-48页 |
| 第三章 镁还原可控制备黑色氧化钛 | 第48-64页 |
| 3.1 引言 | 第48-49页 |
| 3.2 材料制备 | 第49-50页 |
| 3.2.1 实验原料 | 第49页 |
| 3.2.2 不同金属还原P25 TiO_2的制备 | 第49页 |
| 3.2.3 镁还原P25 TiO_2可控制备黑色氧化钛 | 第49页 |
| 3.2.4 不同二氧化钛物相的镁还原制备 | 第49-50页 |
| 3.3 还原剂的影响-不同金属还原P25 TiO_2对比 | 第50-53页 |
| 3.3.1 还原反应吉布斯自由能对比 | 第50-52页 |
| 3.3.2 光吸收对比 | 第52-53页 |
| 3.4 镁还原可控制备黑色氧化钛 | 第53-57页 |
| 3.4.1 样品的光吸收和结构特征 | 第53-57页 |
| 3.5 二氧化钛物相对镁还原的影响 | 第57-61页 |
| 3.5.1 样品的吸收谱和结构特征 | 第57-59页 |
| 3.5.2 锐钛矿和金红石TiO_2的晶体结构和差分电荷密度分析 | 第59-61页 |
| 3.6 电化学性能 | 第61-62页 |
| 3.7 小结 | 第62-64页 |
| 第四章 预锂化介孔黑色氧化钛材料的制备与电化学性能 | 第64-78页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 实验 | 第65页 |
| 4.2.1 实验原料 | 第65页 |
| 4.2.2 预锂化介孔黑色氧化钛的制备 | 第65页 |
| 4.3 预锂化介孔黑色氧化钛样品的表征 | 第65-71页 |
| 4.3.1 物相与介孔结构 | 第66-68页 |
| 4.3.2 表面态与电子导电率 | 第68-71页 |
| 4.4 预锂化介孔黑色氧化钛的电化学性能 | 第71-76页 |
| 4.4.1 循环稳定性与倍率性能 | 第71-74页 |
| 4.4.2 锂离子扩散系数与动力学分析 | 第74-76页 |
| 4.5 小结 | 第76-78页 |
| 第五章 黑色金红石型(Sn,Ti)O_2的制备及电化学性能 | 第78-96页 |
| 5.1 引言 | 第78-79页 |
| 5.2 实验 | 第79-80页 |
| 5.2.1 实验原料 | 第79页 |
| 5.2.2 金红石型(Sn,Ti)O_2的制备 | 第79页 |
| 5.2.3 黑色金红石型(Sn,Ti)O_2的制备 | 第79-80页 |
| 5.3 物相与结构表征 | 第80-88页 |
| 5.3.1 黑色金红石型(Sn,Ti)O_2的物相,形貌,和表面缺陷 | 第80-86页 |
| 5.3.2 黑色金红石型(Sn,Ti)O_2中H杂质原子 | 第86-88页 |
| 5.4 电化学性能表征 | 第88-93页 |
| 5.4.1 电化学反应分析与循环前后材料的结构变化 | 第88-91页 |
| 5.4.2 长循环稳定性及倍率性能 | 第91-93页 |
| 5.5 小结 | 第93-96页 |
| 第六章 NiTiO_3@Graphene的制备及电化学性能 | 第96-114页 |
| 6.1 引言 | 第96-97页 |
| 6.2 实验 | 第97-98页 |
| 6.2.1 实验原料 | 第97页 |
| 6.2.2 前驱体单晶的生长 | 第97页 |
| 6.2.3 NiTiO_3纳米棒的制备 | 第97-98页 |
| 6.2.4 NiTiO_3@Graphene纳米棒的制备 | 第98页 |
| 6.3 前驱体单晶的结构解析 | 第98-104页 |
| 6.3.1 单晶形貌与元素组成 | 第98-101页 |
| 6.3.2 结构解析 | 第101-104页 |
| 6.4 NiTiO_3物相和形貌 | 第104-107页 |
| 6.5 NiTiO_3@Graphene结构表征 | 第107-110页 |
| 6.6 电化学性能 | 第110-112页 |
| 6.7 小结 | 第112-114页 |
| 第七章 结论 | 第114-118页 |
| 7.1 总结 | 第114-115页 |
| 7.2 创新点 | 第115页 |
| 7.3 展望 | 第115-118页 |
| 参考文献 | 第118-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 个人简历 | 第138-139页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 | 第139-142页 |
