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无机纳米材料的锂硫电池研究与芯能级X射线谱学研究

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无机纳米材料的锂硫电池研究与芯能级X射线谱学研究
论文目录
 
中文摘要第1-6页
Abstract第6-13页
第一章 绪论第13-49页
  1.1 锂硫电池的充放电机理第14-16页
  1.2 锂硫电池的技术难题第16-17页
    1.2.1 穿梭效应第16-17页
    1.2.2 自放电现象第17页
  1.3 无机纳米材料在硫正极材料研究进展第17-26页
    1.3.1 碳纳米材料第18-22页
    1.3.2 氧化物纳米材料第22-24页
    1.3.3 金属氧化物-碳复合材料第24-26页
  1.4 同步辐射X射线谱学在能源领域的应用第26-37页
    1.4.1 同步辐射光源基本介绍第26-27页
    1.4.2 同步辐射芯能级X射线技术简介第27-28页
    1.4.3 X射线吸收谱(XAS)第28-32页
    1.4.4 X射线磁圆二色谱(XMCD)第32-33页
    1.4.5 X射线发射谱第33-34页
    1.4.6 扫描透射X射线显微成像技术第34-36页
    1.4.7 同步辐射X射线技术在能源领域中的应用第36-37页
  1.5 本论文的立题依据和主要研究内容第37-39页
    1.5.1 选题的目的和意义第37页
    1.5.2 研究内容第37-39页
参考文献第39-49页
第二章 氧化钛(TiOx)纳米材料的电子结构研究与锂硫电池研究第49-76页
  2.1 引言第49-50页
  2.2 实验部分第50-52页
    2.2.1 实验材料第50页
    2.2.2 实验仪器第50-51页
    2.2.3 氧化钛(TiOx)纳米材料的合成第51-52页
  2.3 实验结果与讨论第52-70页
    2.3.1 TiOx纳米材料的颜色变化第52-53页
    2.3.2 TiOx纳米材料的结构与形貌表征第53-58页
    2.3.3 TiOx纳米材料的化学结构和电子结构研究第58-66页
    2.3.4 Na_(0.23)TiO_2在Li-S电池中的应用第66-68页
    2.3.5 Na_(0.23)TiO_2锂硫电池改性机理研究第68-70页
  2.4 本章小结第70-71页
参考文献第71-76页
第三章 氧化钛-碳纳米复合材料的可控合成和锂硫电池研究第76-102页
  3.1 引言第76页
  3.2 实验部分第76-78页
    3.2.1 实验材料第76-77页
    3.2.2 实验仪器第77页
    3.2.3 TiOx@C纳米复合材料的合成第77-78页
    3.2.4 电极的制备与表征第78页
  3.3 结果和讨论第78-98页
    3.3.1 TiOx@C纳米材料的合成机理第78-79页
    3.3.2 钛酸正丁酯(TBT)的量对前驱体的形貌影响第79-80页
    3.3.3 退火温度对TiOx@C的影响第80-84页
    3.3.4 退火时间和反应气氛对TiOx@C的影响第84-86页
    3.3.5 前驱体对TiOx@C的影响第86-89页
    3.3.6 Ti_2O_3-Ti C@C纳米复合物的合成机制研究第89-93页
    3.3.7 TCNW纳米复合材料的化学环境与电子结构研究第93-96页
    3.3.8 S@TCNW复合材料的电化学性能测试第96-98页
  3.4 本章小结第98页
参考文献第98-102页
第四章 硫正极氮掺杂石墨烯-硫复合材料的降解机制研究:X射线谱学研究第102-118页
  4.1 引言第102页
  4.2 实验部分第102-105页
    4.2.1 实验材料第102-103页
    4.2.2 实验仪器第103页
    4.2.3 氮掺杂石墨烯-硫复合材料纳米复合材料的合成第103-104页
    4.2.4 电极制备与表征第104-105页
  4.3 结果与讨论第105-114页
    4.3.1 S@NG正极的循环性能第105页
    4.3.2 不同循环圈数的电极结构、形貌变化第105-107页
    4.3.3 S@NG正极的X射线吸收谱表征第107-109页
    4.3.4 S@NG正极材料的XPS表征第109-114页
  4.4 本章小结第114页
参考文献第114-118页
第五章 氮、磷掺杂对碳纳米笼电子结构的影响:软X射线谱学研究第118-131页
  5.1 引言第118-119页
  5.2 表征手段与计算方法第119-120页
    5.2.1 XPS和XAS表征第119页
    5.2.2 理论计算第119-120页
  5.3 结果与讨论第120-126页
    5.3.1 N、P掺杂对碳纳米笼化学结构和电子结构的影响第120-123页
    5.3.2 N、P掺杂构型的对比研究第123页
    5.3.3 N掺杂构型详细研究:N K边X射线吸收谱研究第123-124页
    5.3.4 掺杂效应的DFT模拟计算第124-126页
  5.4 本章小节第126-127页
参考文献第127-131页
第六章 氧化铁-层状碳纳米复合材料中的界面相互作用:软X射线谱学研究第131-145页
  6.1 引言第131-132页
  6.2 实验部分第132-133页
    6.2.1 实验材料第132页
    6.2.2 实验仪器第132页
    6.2.3 材料制备第132-133页
    6.2.4 材料表征第133页
  6.3 结果与讨论第133-141页
    6.3.1 退火温度对Fe-oxide/C复合材料形貌的影响第133-134页
    6.3.2 界面相互作用研究第134-138页
    6.3.3 价带结构第138-139页
    6.3.4 纳米颗粒的化学结构第139-141页
  6.4 本章小结第141-142页
参考文献第142-145页
第七章 全文结论第145-148页
攻读博士学位期间发表论文第148-151页
致谢第151-154页

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