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第1章 锂离子电池的概述1

1.1 锂离子电池3

1.1.1 锂离子电池的发展历史3

1.1.2 锂离子电池的组成及工作原理4

1.1.3 锂离子电池的结构和特点6

1.1.4 锂离子电池常见的正极材料8

1.1.5 锂离子电池常见的负极材料10

1.1.6 锂离子电池电解液12

1.1.7 锂离子电池的应用13

1.2 纳米材料14

1.2.1 纳米材料简介14

1.2.2 纳米材料的特性15

1.2.3 纳米材料在锂离子电池中的应用17

参考文献21

第2章 静电纺丝技术原理与应用25

2.1 静电纺丝技术27

2.1.1 静电纺丝技术简介27

2.1.2 静电纺丝技术原理28

2.2 静电纺丝技术的应用30

2.2.1 生物医学领域30

2.2.2 光、电、磁学领域31

2.2.3 催化领域32

2.2.4 传感领域32

2.2.5 工业领域35

2.3 静电纺丝技术在锂离子电池领域中的应用35

参考文献39

第3章 一维V2O5纳米材料的可控制备及锂离子电池正极材料的性能研究43

3.1 引言45

3.2 一维V2O5正极材料的制备、表征及电化学测试方法45

3.2.1 一维V2O5正极材料的制备方法45

3.2.2 一维V2O5正极材料的表征46

3.2.3 一维V2O5正极材料的电化学性能测试46

3.3 一维V2O5纳米材料的结构表征和形成机理47

3.3.1 具有不同形貌的V2O5纳米材料的合成示意47

3.3.2 具有不同形貌的V2O5纳米材料的晶体结构分析47

3.3.3 具有不同形貌的V2O5纳米材料的形貌分析49

3.3.4 具有不同形貌的V2O5纳米材料的热失重分析51

3.3.5 具有不同形貌的V2O5纳米材料的形成机理52

3.4 一维V2O5纳米材料的电化学性能表征53

3.5 结论60

参考文献61

第4章 多孔Fe2O3纳米管的可控制备及锂离子电池负极材料的性能研究65

4.1 引言67

4.2 多孔Fe2O3纳米管的制备、表征及电化学测试方法68

4.2.1 多孔Fe2O3纳米管的制备方法68

4.2.2 多孔Fe2O3纳米管的表征68

4.2.3 多孔Fe2O3纳米管的电化学性能测试69

4.3 多孔Fe2O3纳米管的结构表征和形成机理69

4.3.1 多孔Fe2O3纳米管的形貌分析69

4.3.2 多孔Fe2O3纳米管的结构分析71

4.3.3 具有不同形貌的Fe2O3纳米材料的形成机理74

4.3.4 多孔Co3O4纳米管的形貌和结构表征75

4.4 多孔Fe2O3纳米管的电化学性能表征76

4.5 结论79

参考文献80

第5章 Co3O4／TiO2次级异质结构的合成及锂离子电池负极材料的性能研究83

5.1 引言85

5.2 Co3O4／TiO2异质结构的制备、表征及电化学测试方法85

5.2.1 Co3O4／TiO2次级异质结构的制备85

5.2.2 Co3O4／TiO2次级异质结构的表征86

5.2.3 Co3O4／TiO2次级异质结构的电化学性能测试87

5.3 Co3O4／TiO2次级异质结构的表征和形成机理87

5.3.1 Co3O4／TiO2次级异质结构的形貌分析87

5.3.2 Co3O4／TiO2次级异质结构的结构分析88

5.3.3 金属氧化物／TiO2次级异质结构的形貌和结构分析92

5.3.4 Co3O4／TiO2次级异质结构的形成机理95

5.4 Co3O4／TiO2次级异质结构的电化学性能表征96

5.5 结论100

参考文献101

第6章 Fe3O4／TiO2次级异质结构的合成及锂离子电池负极材料的性能研究105

6.1 引言107

6.2 Fe3O4／TiO2异质结构的制备、表征及电化学测试方法107

6.2.1 Fe3O4／TiO2次级异质结构的制备107

6.2.2 Fe3O4／TiO2次级异质结构的表征108

6.2.3 Fe3O4／TiO2次级异质结构的电化学性能测试108

6.3 Fe3O4／TiO2次级异质结构的表征和形成机理109

6.3.1 Fe3O4／TiO2次级异质结构的合成109

6.3.2 Fe3O4／TiO2次级异质结构的形貌分析110

6.3.3 Fe3O4／TiO2次级异质结构的结构分析112

6.4 Fe3O4／TiO2次级异质结构的电化学性能表征113

6.5 结论124

参考文献124

第7章 一步电纺技术制备Fe2O3／TiO2套管结构及锂离子电池负极材料的性能研究127

7.1 引言129

7.2 Fe2O3／TiO2套管结构的制备、表征及电化学测试方法130

7.2.1 Fe2O3／TiO2套管结构的制备130

7.2.2 Fe2O3／TiO2套管结构的表征131

7.2.3 Fe2O3／TiO2套管结构的电化学性能测试131

7.3 Fe2O3／TiO2套管的结构表征和形成机理131

7.3.1 Fe2O3／TiO2套管结构的形貌分析131

7.3.2 Fe2O3／TiO2套管结构的结构分析134

7.3.3 Fe2O3／TiO2套管结构的形成机理136

7.4 Fe2O3／TiO2套管结构的电化学性能表征137

7.5 结论141

参考文献142

第8章 石墨烯的结构与应用145

8.1 石墨烯概述147

8.1.1 石墨烯的结构与性质147

8.1.2 石墨烯的合成方法148

8.2 石墨烯的应用155

8.3 石墨烯在锂离子电池中的应用164

8.4 改性石墨烯的制备及其储锂性能167

参考文献170

第9章 氮掺杂多孔石墨烯的制备及锂离子电池负极材料的性能研究175

9.1 引言177

9.2 氮掺杂多孔石墨烯的制备、表征及电化学测试方法178

9.2.1 氮掺杂多孔石墨烯的制备178

9.2.2 氮掺杂多孔石墨烯的表征179

9.2.3 氮掺杂的多孔碳材料的电化学性能测试179

9.3 氮掺杂多孔石墨烯的合成机理179

9.4 氮掺杂多孔石墨烯的结构表征181

9.5 氮掺杂多孔石墨烯的结构表征187

9.6 结论192

参考文献192

第10章 氮、硫双掺石墨烯的制备及锂离子电池负极材料的性能研究195

10.1 引言197

10.2 氮、硫双掺石墨烯的制备、表征及电化学测试198

10.2.1 氮、硫双掺石墨烯的制备198

10.2.2 氮、硫双掺石墨烯的表征198

10.2.3 氮、硫双掺石墨烯的电化学测试199

10.3 氮、硫双掺石墨烯的结构表征199

10.4 氮、硫双掺石墨烯的电化学性能测试204

10.5 结论208

参考文献209

第11章 氮掺杂多孔碳／锡复合材料的制备及锂离子电池负极材料的性能研究213

11.1 引言215

11.2 氮掺杂多孔碳／锡材料的制备、表征及电化学测试215

11.2.1 氮掺杂多孔碳／锡材料的制备215

11.2.2 氮掺杂多孔碳／锡材料的表征216

11.2.3 氮掺杂多孔碳／锡的电化学测试方法216

11.3 氮掺杂多孔碳／锡的结构表征217

11.4 氮掺杂多孔碳／锡的电化学性能表征221

11.5 结论224

参考文献225

第12章 GeO2-RGO超薄片状复合材料的制备及锂离子电池负极性能研究227

12.1 引言229

12.2 GeO2-RGO片状复合材料的制备、表征及电化学测试230

12.2.1 GeO2-RGO片状复合材料的制备230

12.2.2 GeO2-RGO片状复合材料的表征230

12.2.3 GeO2-RGO片状复合材料的电化学测试方法230

12.3 GeO2-RGO超薄片状复合材料的形成机理231

12.4 GeO2-RGO超薄片状复合材料的结构表征232

12.5 GeO2-RGO超薄片状复合材料的电化学性能236

12.6 结论240

参考文献241

第13章 锂离子电池发展趋势和前景展望243

13.1 引言245

13.2 柔性锂离子电池245

13.3 钠离子电池252

13.3.1 钠离子电池简介252

13.3.2 钠离子电池电极材料研究进展253

13.4 开展的钠离子电池相关工作257

参考文献266