第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 锂离子电池简介 3
1.2.1 锂离子电池的组成及工作原理 3
1.2.2 锂离子电池的特点 5
1.2.3 锂离子电池的发展史 7
1.3 锂离子电池正极材料的发展现状 8
1.3.1 LiCoO2 9
1.3.2 LiNiO2 10
1.3.3 LiMPO4 12
1.3.4 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 13
1.3.5 LiMn2O4 14
1.4 尖晶石LiMn2O4研究现状 18
1.4.1 尖晶石型LiMn2O4的制备方法 18
1.5 尖晶石型LiMn2O4的电化学性质和容量衰减原因 24
1.5.1 LiMn2O4正极的的电化学性质 24
1.5.2 LiMn2O4正极材料容量衰减的影响因素 24
1.6 尖晶石型LiMn2O4材料改性 28
1.6.1 阴离子掺杂 28
1.6.2 阳离子掺杂 28
1.6.3 阴阳离子共掺杂 29
1.7 本书研究的意义及创新之处 29
1.7.1 研究意义 29
1.7.2 本书研究内容和创新之处 30
第二章 实验设备及实验方法 32
2.1 实验试剂与材料 32
2.2 实验仪器 34
2.3 实验 35
2.3.1 研究院提供的MnO2的预处理 35
2.3.2 β-MnO2微粉前驱体的制备 36
2.3.3 尖晶石LiMn2O4的制备工艺 36
2.3.4 表面形貌及结构表征 37
2.3.5 不同倍率下充放电曲线测试 38
2.3.6 循环伏安（CV） 38
2.3.7 交流阻抗（EIS） 38
第三章 不同纯度MnO2制备的LiMn2O4电化学性能的研究 39
3.1 引言 39
3.2 实验部分 39
3.2.1 实验主要试剂 39
3.2.2 实验仪器 40
3.3 结果与讨论 41
3.3.1 烧结温度影响 41
3.3.2 保温时间影响 45
3.3.3 升温速率的影响 49
3.3.4 Li/Mn的配比的影响 51
3.3.5 极片制备时压力的因素影响 54
3.3.6 极片制备时样品配比对其电化学性能影响 57
3.3.7 优化工艺条件 60
3.4 本章小结 63
第四章 LiMn2O4微粉颗粒电化学性能研究 64
4.1 引言 64
4.2 实验方法 64
4.3 结果与讨论 65
4.3.1 MnO2微粉颗粒SEM 65
4.3.2 LiMn2O4微粉SEM 65
4.3.3 不同LiMn2O4的XRD 66
4.3.4 LiMn2O4微粉电化学性能测试 67
4.4 本章小结 71
第五章 磷酸铁锂正极材料 73
5.1 磷酸铁锂的发展 73
5.2 锂离子电池的简介 74
5.2.1 锂离子电池的发展 74
5.2.2 锂离子电池的特点 75
5.2.3 锂离子电池的组成 75
5.2.4 锂离子电池的工作原理 76
5.3 锂离子电池正极材料的研究进展 77
5.3.1 锂离子电池对正极材料的要求 77
5.3.2 锂离子电池对正极材料的发展 78
5.4 LiFePO4的研究进展 80
5.4.1 LiFePO4的结构特征 80
5.4.2 LiFePO4的电化学性能 81
5.4.3 LiFePO4的制备方法 83
5.4.4 LiFePO4存在的问题 91
5.4.5 LiFePO4的改性研究 93
5.5 本章的研究目的、内容和创新 98
5.5.1 本章的研究目的 98
5.5.2 本章的研究内容 98
5.5.3 创新之处 99
第六章 原位聚合-碳热还原法合成正极材料LiFePO4/C 100
6.1 引言 100
6.2 实验部分 102
6.2.1 实验试剂 102
6.2.2 实验仪器 102
6.2.3 工艺流程 103
6.2.4 样品的测试 104
6.2.5 电化学测试 105
6.3 结果和讨论 106
6.3.1 FePO4/PANI前驱体的表征 106
6.3.2 LiFePO4/C样品 108
6.3.3 最佳条件下制备的LiFePO4/C样品性能 116
6.4 本章小结 122
第七章 LiFePO4正极材料的改性研究 124
7.1 引言 124
7.2 实验部分 125
7.2.1 实验试剂 125
7.2.2 实验仪器 126
7.2.3 Na掺杂LiFePO4样品的制备 127
7.2.4 样品的测试 127
7.2.5 电化学测试 128
7.3 结果和讨论 128
7.3.1 Li1-xNax FePO4/C的物相和结构表征 128
7.3.2 Li1-xNax FePO4/C的电化学性能 132
7.4 本章小结 139
第八章 LiFePO4/C的电极过程动力学研究 141
8.1 引言 141
8.2 实验部分 142
8.2.1 实验试剂 142
8.2.2 实验仪器 143
8.2.3 扣式电池的组装 143
8.2.4 循环伏安测试 143
8.2.5 交流阻抗测试 144
8.3 结果与讨论 144
8.3.1 循环伏安分析 144
8.3.2 交流阻抗分析 148
8.4 本章小结 153
第九章 结论 154
参考文献 157