第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 锂离子二次电池的特点及应用 2
1.1.2 锂离子二次电池的工作原理及分类 7
1.1.3 锂离子二次电池的历史和发展现状 10
1.2 橄榄石型磷酸盐正极材料研究现状 11
1.3 钒系磷酸盐系列正极材料研究现状 16
1.3.1 Li3V2（PO4）3正极材料 16
1.3.2 LiVOPO4正极材料 17
1.3.3 钒系磷酸盐正极材料的改性 19
1.4 VOPO4系列正极材料研究现状 22
1.4.1 ε-VOPO4正极材料 22
1.4.2 β-VOPO4正极材料 24
1.4.3 ω-VOPO4和δ-VOPO4正极材料 26
1.4.4 γ-VOPO4正极材料 29
1.4.5 αⅠ-VOPO4和αⅡ-VOPO4正极材料 31
1.4.6 小结 32
1.5 钒系磷酸盐类制备方法 35
1.5.1 溶胶-凝胶法 36
1.5.2 水热法 36
1.5.3 微波法 37
1.5.4 碳热还原法 38
1.5.5 高温固相法 38
1.6 选题依据和研究意义 40
第二章 实验部分 44
2.1 实验试剂与材料 44
2.2 实验仪器 45
2.3 物理结构表征 46
2.3.1 XRD分析 46
2.3.2 红外光谱（FTIR）分析 46
2.3.3 扫描电镜（SEM）分析 47
2.3.4 非原位XRD（Ex-Situ）分析 47
2.3.5 原位XRD（In-Situ）分析 48
2.3.6 X-射线能谱仪（EDS）分析 48
2.4 模拟电池的组装 49
2.4.1 正极极片制作 49
2.4.2 负极极片制作 49
2.4.3 模拟电池的组装及测试 50
2.5 电化学性能测试 51
2.5.1 充放电测试分析 51
2.5.2 循环伏安（CV）分析 52
2.5.3 交流阻抗（EIS）分析 52
第三章 四方系纳米ε-VOPO4的制备与电化学性能研究 54
3.1 引言 54
3.2 实验 55
3.2.1 实验仪器与实验原料 55
3.2.2 四方系纳米ε-VOPO4的制备 56
3.2.3 正交试验 56
3.2.4 验证实验 58
3.3 结果与讨论 58
3.3.1 正交试验结果讨论 58
3.3.2 XRD分析 60
3.3.3 形貌分析 61
3.3.4 EDS分析 62
3.3.5 FTIR分析 64
3.3.6 充放电及循环性能分析 65
3.3.7 循环伏安分析 68
3.3.8 交流阻抗分析 70
3.3.9 原位和非原位测试分析 73
3.4 本章小结 77
第四章 单斜系纳米ε-VOPO4的制备与电化学性能研究 80
4.1 引言 80
4.2 实验 82
4.2.1 实验仪器与实验原料 82
4.2.2 单斜系纳米ε-VOPO4的制备 82
4.2.3 正交试验 83
4.2.4 验证实验 84
4.3 结果与讨论 84
4.3.1 正交试验结果讨论 84
4.3.2 XRD及晶体结构分 86
4.3.3 形貌分析 91
4.3.4 EDS分析 92
4.3.5 FTIR分析 94
4.3.6 充放电及循环性能分析 95
4.3.7 循环伏安分析 97
4.3.8 交流阻抗分析 102
4.3.9 原位和非原位测试分析 104
4.4 四方系纳米ε-VOPO4和单斜系纳米ε-VOPO4比较 109
4.4.1 XRD比较分析 109
4.4.2 形貌比较分析 110
4.4.3 FTIR的比较 112
4.4.4 电化学性能比较 113
4.5 本章小结 119
第五章 ε-VOPO4改性化合物β-VOPO4/ε-VOPO4制备与研究 122
5.1 引言 122
5.2 实验 124
5.2.1 实验仪器与实验原料 124
5.2.2 β-VOPO4/ε-VOPO4的制备 125
5.3 β-VOPO4/ε-VOPO4前驱体的测试分析 125
5.3.1 β-VOPO4/ε-VOPO4前驱体的XRD分析 125
5.3.2 β-VOPO4/ε-VOPO4前驱体的形貌分析 126
5.3.3 β-VOPO4/ε-VOPO4前驱体的热重分析 127
5.4 结果与讨论 128
5.4.1 XRD及晶体结构分析 128
5.4.2 形貌分析 133
5.4.3 EDS分析 134
5.4.4 FTIR分析 135
5.4.5 循环性能分析 136
5.4.6 循环伏安分析 140
5.4.7 交流阻抗分析 142
5.4.8 非原位XRD分析 144
5.4.9 原位XRD分析 146
5.5 本章小结 148
第六章 结论与展望 149
参考文献 155