碳纳米管复合材料的电化学储锂性能研究

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碳纳米管及锡—碳纳米管复合材料的电化学储锂性能研究

     论文目录

学位论文数据集第1-5页

摘要第5-8页

ABSTRACT第8-21页

第一章 绪论第21-43页

   ·前言第21-22页

   ·锂离子电池介绍第22-23页

     ·锂离子电池的历史第22页

     ·锂离子电池的工作原理第22-23页

     ·锂离子电池的优点第23页

   ·锂离子电池的关键构成第23-28页

     ·锂离子电池的正极材料第23-26页

     ·锂离子电池的负极材料第26-28页

   ·碳纳米管在锂离子电池负极材料中的应用第28-33页

     ·碳纳米管的特点第28页

     ·碳纳米管的储锂机理和应用第28-29页

     ·碳纳米管的储锂缺点及改进方法第29-33页

     ·碳纳米管的限域效应第33页

   ·锡类材料在锂离子电池负极中的应用第33-40页

     ·锡类负极材料的特点及储锂机理第33-35页

     ·锡类负极材料的储锂劣势及改进方法第35-39页

     ·锡类-碳纳米管复合材料第39-40页

   ·本课题的研究依据及主要内容第40-43页

     ·本论文的研究依据第40-41页

     ·本课题的主要研究内容第41-43页

第二章 实验与测试方法第43-53页

   ·研究方案第43-44页

   ·实验中所用的主要原料及化学试剂第44-46页

     ·主要原料第44-45页

     ·实验所用其他化学试剂第45-46页

   ·主要仪器及设备第46-47页

   ·实验方法第47-49页

     ·氮掺杂碳纳米管的制备第47页

     ·碳纳米管热自组装第47页

     ·二氧化锡填充多壁碳纳米管（SiO_2-in-CNT）的制备第47-48页

     ·Sn 填充(Sn-in-CNT)/负载薄壁碳纳米管(Sn-out-CNT)的制备第48页

     ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球的制备第48-49页

   ·样品测试及表征方法第49-50页

     ·X-射线衍射分析第49页

     ·热重-示差扫描热分析（TG-DSC）第49-50页

     ·场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）第50页

     ·透射电子显微镜（TEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）第50页

   ·电化学测试第50-53页

     ·电极的制备及半电池的组装第50-51页

     ·循环伏安测试第51页

     ·恒流充放电测试第51页

     ·交流阻抗测试第51-53页

第三章 掺杂氮碳纳米管的储锂性能研究第53-65页

   ·引言第53-54页

   ·掺杂氮碳纳米管的形貌结构表征第54-58页

     ·掺杂氮碳纳米管的形貌表征第54-55页

     ·掺杂氮碳纳米管的结构表征第55-58页

   ·不同氮掺杂的碳管电化学性能第58-61页

     ·氮掺杂的碳管的前两次充放电性能第58-59页

     ·氮掺杂碳管的循环充放电测试第59-60页

     ·氮掺杂的碳管的交流阻抗分析第60-61页

   ·氮元素掺杂类型对锂离子存储性能影响模拟第61-63页

   ·本章小结第63-65页

第四章 碳纳米管的热组装及应用研究第65-83页

   ·引言第65-66页

   ·碳纳米管及热组装体的形貌第66-69页

     ·碳纳米管的形貌第66页

     ·碳纳米管组装体-蠕虫状石墨烯的形貌第66-68页

     ·碳管基蠕虫状石墨烯形貌第68-69页

   ·碳管基石墨烯电化学性能第69-74页

     ·碳纳米管，碳管组装体及蠕虫石墨烯的前两次充放电性能第69-72页

     ·碳纳米管，碳管组装体及蠕虫状石墨烯的循环充放电性能第72-73页

     ·碳纳米管，碳管组装体及蠕虫状石墨烯的交流阻抗分析第73-74页

   ·碳纳米管的热组装机理研究第74-79页

     ·石墨片的热处理研究第74-75页

     ·碳纳米管阵列片在不同热处理温度下形貌第75-78页

     ·碳纳米管阵列片在不同热处理温度下结构表征第78页

     ·热处理时间对碳纳米管组装的影响第78-79页

   ·碳纳米管组装机理第79-81页

   ·小结第81-83页

第五章 二氧化锡填充碳纳米管复合材料的制备及储锂性能研究第83-99页

   ·引言第83-84页

   ·碳纳米管活化处理及储锂性能研究第84-86页

     ·碳纳米管碱活化前后形貌变化第84-86页

     ·不同活化温度处理的碳纳米管在储锂性能第86页

   ·二氧化锡填充碳纳米管复合材料的结构及形貌表征第86-89页

     ·二氧化锡填充碳纳米管复合材料的结构分析第86-88页

     ·二氧化锡填充碳纳米管复合材料的形貌第88-89页

   ·SiO_2-in-CNT 电化学性能研究第89-94页

     ·SiO_2-in-CNT 电化学储锂行为第89-90页

     ·碳纳米管及 SiO_2-in-CNT 复合材料的循环性能第90-93页

     ·碳纳米管及 SiO_2-in-CNT 复合电极的交流阻抗分析第93-94页

   ·SiO_2-in-CNT 复合材料中碳纳米管的体积限域优势第94-97页

   ·本章小结第97-99页

第六章 填充/负载型锡-碳纳米管的储锂性能及碳纳米管限域效应在锂离子电池负极中的应用研究第99-113页

   ·引言第99-100页

   ·填充/负载锡-碳纳米管复合材料结构与形貌第100-102页

     ·填充/负载锡-碳纳米管复合材料成分分析第100-101页

     ·填充/负载锡-碳纳米管形貌分析第101-102页

   ·碳纳米管-锡复合材料的电化学性能第102-105页

     ·填充、负载型锡-碳纳米管的电化学嵌脱锂行为第102-103页

     ·填充、负载型锡-碳纳米管的前三次放电容量第103-104页

     ·填充、负载型锡-碳纳米管的循环充放电性能第104-105页

   ·碳纳米管的限域效应第105-112页

     ·锡与碳管之间的电荷转移第106-107页

     ·锡-碳化学键第107-109页

     ·碳纳米管的体积限制作用第109页

     ·锡-碳纳米管复合材料的电子及离子导电性第109-112页

   ·小结第112-113页

第七章 花朵状 SiS_2-CNT 复合球的制备及储锂性能研究第113-123页

   ·引言第113-114页

   ·反应条件对花朵状 SiS_2-CNT 复合球形貌的影响第114-116页

     ·水热合成时间对样品形貌的影响第114-115页

     ·前驱体锡负载碳管中锡浓度对样品形貌的影响第115-116页

   ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球状结构和形貌分析第116-119页

     ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球结构分析第116-117页

     ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球形貌分析第117-119页

   ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球电化学性能第119-122页

     ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球储锂行为第119-120页

     ·花朵状 SiS_2-CNT 复合球循环性能第120-122页

   ·小结第122-123页

第八章 结论第123-126页

参考文献第126-143页

研究成果及发表的学术论文第143-144页

致谢第144-146页

作者和导师简介第146-148页

博士研究生学位论文答辩委员会决议书第148-149页

论文编号BS1913632，这篇论文共149页
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