摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
第一章 绪论 | 第13-41页 |
1.1 研究背景及意义 | 第13页 |
1.2 超级电容器及其储能机制 | 第13-16页 |
1.2.1 双电层电容 | 第14-15页 |
1.2.2 法拉第赝电容 | 第15-16页 |
1.2.3 混合电容 | 第16页 |
1.3 超级电容器电极材料概述 | 第16-18页 |
1.3.1 碳电极材料 | 第17页 |
1.3.2 导电聚合物电极材料 | 第17页 |
1.3.3 过渡金属氧化物电极材料 | 第17-18页 |
1.3.4 复合材料基电极材料 | 第18页 |
1.4 锰氧化物材料研究进展 | 第18-26页 |
1.4.1 MnO_2材料 | 第18-20页 |
1.4.2 Mn_3O_4材料 | 第20-23页 |
1.4.3 MnOOH材料 | 第23-26页 |
1.5 锂离子电池概述 | 第26-27页 |
1.6 锂离子电池正极材料简介 | 第27-28页 |
1.7 磷酸铁锂概述 | 第28-32页 |
1.7.1 磷酸铁锂的结构 | 第29-30页 |
1.7.2 磷酸铁锂的充放电机理 | 第30-32页 |
1.8 磷酸铁锂电池材料合成的研究进展 | 第32-36页 |
1.8.1 碳热还原法 | 第32页 |
1.8.2 水热法 | 第32-33页 |
1.8.3 溶剂热法 | 第33页 |
1.8.4 多元醇法 | 第33-34页 |
1.8.5 溶胶-凝胶法 | 第34页 |
1.8.6 沉淀法 | 第34页 |
1.8.7 中间体法. | 第34-35页 |
1.8.8 微波辅助法 | 第35页 |
1.8.9 晶体形貌控制 | 第35-36页 |
1.8.9.1 沿着a-c面方向的晶体生长 | 第35页 |
1.8.9.2 纳米尺度的磷酸铁锂颗粒 | 第35-36页 |
1.8.9.3 三维多孔微纳构造 | 第36页 |
1.9 磷酸铁锂电池材料改性的研究进展 | 第36-38页 |
1.9.1 碳包覆 | 第36-37页 |
1.9.2 元素掺杂 | 第37-38页 |
1.10 本论文的选题思路及研究内容 | 第38-41页 |
1.10.1 锰氧化物超级电容器材料选题思路及研究内容 | 第38-39页 |
1.10.2 磷酸铁锂电池材料选题思路及研究内容 | 第39-41页 |
第二章 实验方法和原理 | 第41-49页 |
2.1 试剂与仪器 | 第41-43页 |
2.1.1 试剂 | 第41-42页 |
2.1.2 实验仪器 | 第42-43页 |
2.2 样品表征及测试条件 | 第43-45页 |
2.2.1 X射线衍射 | 第43页 |
2.2.2 扫描电子显微镜和场发射扫描电子显微镜 | 第43-44页 |
2.2.3 透射电子显微镜分析 | 第44页 |
2.2.4 傅立叶变换红外光谱 | 第44页 |
2.2.5 氮气吸附脱附测试 | 第44页 |
2.2.6 物质的含碳量分析 | 第44-45页 |
2.3 超级电容器电极材料电化学性能测试 | 第45-47页 |
2.3.1 电极制备 | 第45页 |
2.3.2 超级电容器电化学性能测试 | 第45-47页 |
2.3.2.1 循环伏安技术 | 第45-46页 |
2.3.2.2 恒流充放电技术 | 第46-47页 |
2.4 磷酸铁锂电池材料的电化学性能测试 | 第47-49页 |
2.4.1 正极电极片的制备 | 第47页 |
2.4.2 电池的组装 | 第47页 |
2.4.3 电池的电化学性能测试 | 第47-49页 |
第三章 γ-MnOOH纳米管的一步合成及电化学性能研究 | 第49-59页 |
3.1 引言 | 第49-50页 |
3.2 实验部分 | 第50-51页 |
3.2.1 样品制备 | 第50页 |
3.2.2 样品表征 | 第50页 |
3.2.3 电化学性能测试 | 第50-51页 |
3.3 结果与讨论 | 第51-56页 |
3.3.1 形貌与结构分析 | 第51-52页 |
3.3.2 形成机理研究 | 第52-54页 |
3.3.3 比表面积和孔分布测试 | 第54-55页 |
3.3.4 超级电容性能研究 | 第55-56页 |
3.4 本章小结 | 第56-59页 |
第四章 微纳多级结构Mn_3O_4的低温自组装合成及电化学性能研究 | 第59-85页 |
4.1 引言 | 第59-60页 |
4.2 实验部分 | 第60-61页 |
4.2.1 样品制备 | 第60页 |
4.2.2 样品表征 | 第60-61页 |
4.2.3 电化学性能测试 | 第61页 |
4.3 结果与讨论 | 第61-83页 |
4.3.1 HMTA加入量对产物的影响 | 第61-71页 |
4.3.2 反应时间对产物的影响 | 第71-75页 |
4.3.3 形成机理研究 | 第75-79页 |
4.3.4 超级电容性能研究 | 第79-83页 |
4.4 本章小结 | 第83-85页 |
第五章 湿化学路径和中间体制备工艺对LiFePO_4/C性能的影响 | 第85-95页 |
5.1 引言 | 第85-86页 |
5.2 实验部分 | 第86-89页 |
5.2.1 样品制备 | 第86-88页 |
5.2.1.1 水热法 | 第86页 |
5.2.1.2 沉淀法 | 第86页 |
5.2.1.3 中间体法 | 第86-87页 |
5.2.1.4 不同的中间体煅烧工艺制备FePO_4及相应LiFePO_4/C | 第87页 |
5.2.1.5 不同的锂铁比制备中间体法LiFePO_4/C | 第87-88页 |
5.2.2 样品表征 | 第88页 |
5.2.3 电化学性能测试 | 第88-89页 |
5.3 结果与讨论 | 第89-93页 |
5.3.1 不同湿化学路径对LiFePO_4/C性能的影响 | 第89-91页 |
5.3.2 中间体煅烧工艺对LiFePO_4/C性能的影响 | 第91-92页 |
5.3.3 锂铁比对中间体法LiFePO_4/C性能的影响 | 第92-93页 |
5.4 本章小结 | 第93-95页 |
第六章 中间体法LiFePO_4/C的碳层构筑条件 | 第95-103页 |
6.1 引言 | 第95页 |
6.2 实验部分 | 第95-97页 |
6.2.1 样品制备 | 第95-96页 |
6.2.2 样品表征 | 第96页 |
6.2.3 电化学性能测试 | 第96-97页 |
6.3 结果与讨论 | 第97-101页 |
6.3.1 含碳物的固态碳产率 | 第97页 |
6.3.2 碳含量的影响 | 第97-99页 |
6.3.3 碳化条件的影响 | 第99-100页 |
6.3.4 碳源种类的影响 | 第100-101页 |
6.3.5 电子显微研究 | 第101页 |
6.4 本章小结 | 第101-103页 |
第七章 中间体法LiFePO_4/C制备中混合工艺的影响 | 第103-113页 |
7.1 引言 | 第103页 |
7.2 实验部分 | 第103-105页 |
7.2.1 样品制备 | 第103-105页 |
7.2.1.1 FePO_4中间体的合成 | 第103-104页 |
7.2.1.2 LiFePO_4/C复合材料的合成 | 第104-105页 |
7.2.2 样品表征 | 第105页 |
7.2.3 电化学性能测试 | 第105页 |
7.3 结果与讨论 | 第105-112页 |
7.3.1 LiFePO_4/C的结构特征 | 第105-107页 |
7.3.2 LiFePO_4/C的电化学性能 | 第107-110页 |
7.3.3 LiFePO_4/C的电子显微研究 | 第110-112页 |
7.4 本章小结 | 第112-113页 |
第八章 结论 | 第113-117页 |
8.1 主要结论 | 第113-115页 |
8.2 对本文工作的思考与展望 | 第115-117页 |
参考文献 | 第117-133页 |
攻读学位期间所取得的科研成果 | 第133-135页 |
致谢 | 第135-136页 |