基于高定向结构的锂电池材料的可控构筑与性能研究

目录

第1 章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2高定向结构对材料电化学性能影响的理论研究

1.2.1电化学动力学理论

1.2.2 曲折度理论

1.3 基于高定向结构的电化学材料研究进展

1.3.1 直接生长法

1.3.2 磁化定向法

1.3.3 模版法

1.3.4 相变法

1.3.5 微电子工艺法

1.3.6 研究简析

1.4 锂离子电池正极材料的研究进展

1.4.1 新型正极材料的研究进展

1.4.2 高活性物质负载量正极的研究进展

1.5 锂离子电池固态电解质材料的研究进展

1.5.1 聚合物电解质的研究进展

1.5.2 无机氧化物固态电解质的研究进展

1.6 锂硫电池材料的研究进展

1.6.1 正极材料及结构的研究进展

1.6.2 正极电解液的研究进展

1.7 本文的主要研究内容

第2 章 实验材料及研究方法

2.1 引言

2.2 实验原料及实验设备

2.2.1 实验原料与试剂

2.1.2 实验设备

2.3 高定向结构锂电池材料的制备方法

2.3.1 高定向结构 LiCoO2正极的制备方法

2.3.2 基于高定向 LiCoO2正极的锂离子电池的组装

2.3.3 高定向结构 LAGP/PEO 固态电解质的制备方法

2.3.4 基于高定向结构固态电解质的锂金属电池的组装

2.3.5 高定向石墨烯正极载体的制备方法

2.3.6 高定向石墨烯基锂硫电池的组装

2.4 对照组材料的制备方法

2.4.1 传统结构高负载 LiCoO2正极的制备

2.4.2 传统结构 LAGP/PEO 固态电解质的制备

2.4.3 无定向多孔碳基锂硫电池的组装

2.5 高定向结构锂电池材料的本体性能表征

2.5.1 表面形貌分析（SEM）

2.5.2 X 射线衍射 (XRD)

2.5.3 X 射线光电子能谱 (XPS)

2.5.4 氮气等温吸脱附分析（BET）

2.5.5 热重分析（TGA）

2.5.6 透射电子显微镜（TEM）

2.6 高定向结构锂电池材料的电化学性能表征

2.6.1 电化学阻抗测试（EIS）

2.6.2 循环伏安测试（CV）

2.6.3 充放电性能测试

第3章 基于高定向结构正极的锂离子电池的可控构筑与性能研究

3.1 引言

3.2 高定向、高负载 LiCoO2正极材料的设计制备

3.2.1 冰模板法实验装置的搭建

3.2.2 高定向结构 LiCoO2正极的设计

3.3 高定向 LiCoO2的理化性能分析与研究

3.3.1 高定向 LiCoO2的形貌与结构

3.3.2 高定向 LiCoO2的孔隙率研究

3.3.3 高定向 LiCoO2的晶体结构研究

3.4 高定向 LiCoO2正极对电池动力学过程的影响

3.4.1 高定向结构正极的电化学阻抗测试与分析

3.4.2 高定向结构 LiCoO2正极的循环伏安测试与分析

3.5 高定向 LiCoO2正极的电化学性能分析与研究

3.5.1 高定向 LiCoO2正极容量的表征与研究

3.5.2 高定向 LiCoO2正极倍率性能的表征与研究

3.6高定向LiCoO2固态电池的构筑与电化学性能研究

3.6.1 高定向 LiCoO2/Li 固态电池的构筑

3.6.2 高定向 LiCoO2/LAGP 复合材料的元素分布分析

3.6.3 高定向 LiCoO2锂金属固态电池的电化学性能研究

3.7 高负载 LiCoO2固态电池的构筑与电化学性能研究

3.7.1 高负载 LiCoO2/Li 固态电池的构筑

3.7.2 高负载 LiCoO2锂金属固态电池的电化学性能研究

3.8 本章小结

第4 章高定向锂离子电池复合固态电解质的可控制备与性能研究

4.1 引言

4.2 LAGP/PEO 复合固态电解质的设计与制备

4.2.1 LAGP 颗粒均匀分散的传统结构复合电解质

4.2.2 高定向结构 LAGP/PEO 复合固态电解质

4.3 高定向LAGP/PEO 复合固态电解质的材料性能研究

4.3.1 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的材料形貌

4.3.2 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的材料结构研究

4.3.3 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的热稳定性研究

4.4 高定向LAGP/PEO 复合固态电解质的电化学性能研究

4.4.1 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的离子电导性能研究

4.4.2 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的曲折度分析

4.4.3 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的循环伏安测试与分析

4.5 高定向LAGP/PEO 复合固态电解质的力学性能研究

4.5.1 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的拉伸与压缩性能研究

4.5.2 高定向 LAGP/PEO 复合固态电解质的柔性研究

4.6 基于高定向复合电解质的固态电池构筑与性能研究

4.6.1．可充电固态锂金属电池的构筑

4.6.2．可充电固态锂金属电池的电化学性能研究

4.7 本章小结

第5 章高定向石墨烯基锂硫电池的可控构筑与性能研究

5.1 引言

5.2 高定向石墨烯正极载体的设计制备

5.3 高定向石墨烯正极载体的材料性能研究

5.3.1 高定向石墨烯正极载体的材料形貌

5.3.2 高定向石墨烯正极载体的比表面积及孔道结构

5.3.3 高定向石墨烯正极载体的表面化学状态

5.4.1 Li2S8正极共晶电解液的制备

5.4.2 高定向石墨烯基锂硫电池的制备与燃烧性能测试

5.4.3 Li2S8正极共晶电解液对锂金属表面 SEI 膜的影响

5.5 高定向石墨烯基锂硫电池的动力学过程研究

5.5.1 高定向石墨烯基锂硫电池的电化学阻抗测试与分析

5.5.2 高定向石墨烯基锂硫电池的循环伏安测试分析

5.6 高定向石墨烯基锂硫电池的电化学性能研究

5.6.1 高定向石墨烯基锂硫电池的倍率性能研究

5.6.2 高定向石墨烯基锂硫电池的循环性能研究

5.7 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致 谢

个人简历