鋰離子電池的熱電化學研究及其電極材料的計算與模擬

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 鋰離子電池體系
1．2．1 工作原理
1．2．2 基本結構
1．2．3 特點
1．2．4 正極材料
1．3 鋰離子電池的熱電化學研究
1．3．1 研究方法
1．3．2 量熱儀與電化學裝置聯(lián)用測量電池熱效應的研究現(xiàn)狀
1．4 鋰離子電池的量子化學與計算機模擬研究
1．4．1 鋰離子電池熱模型的研究
1．4．2 鋰離子電池電極材料的第一性原理研究
1．5 研究的目的和內容
第2章 實驗部分
2．1 鋰離子電池的制備儀器及方法
2．1．1 實驗試劑
2．1．2 實驗儀器
2．1．3 CR2025型扣式鋰離子電池的組裝
2．2 鋰離子電池的電化學一量熱聯(lián)合測試儀器及方法
2．2．1 八通道毫瓦級熱導式等溫量熱儀
2．2．2 電池測試系統(tǒng)
2．3 鋰離子電池電極材料的表征儀器及方法
2．3．1 X射線衍射表征
2．3．2 掃描電子顯微鏡測試
2．4 鋰離子電池內部溫度的測量裝置及方法
第3章 鋰離子電池充放電循環(huán)過程中的熱電化學研究
3．1 引言
3．2 鋰離子電池的熱效應原理
3．3 LiFePO4鋰離子電池的熱電化學研究
3．3．1 LiFePO4鋰離子電池的電化學性能研究
3．3．2 LiFePO4鋰離子電池的熱力學性能研究
3．3．3 LiFePO4鋰離子電池的XRD分析
3．3．4 LiFePO4鋰離子電池的SEM分析
3．4 LiFePO4鋰離子電池的充放電機理分析
3．5 LiMn2O4鋰離子電池的熱電化學研究
3．5．1 LiMn2O4鋰離子電池的電化學性能研究
3．5．2 LiMn2O4鋰離子電池的熱力學性能研究
3．5．3 LiMn2O4鋰離子電池的XRD分析
3．5．4 LiMn2O4鋰離子電池的SEM分析
3．6 鋰離子電池正極材料的電、熱性能評價
3．6．1 LiFePO4和LiMn2O4的電化學性能評價
3．6．2 LiFePO4和LiMn2O4的熱力學性能評價
3．7 小結
第4章 鋰離子電池充放電過程中的有限元模擬研究
4．1 引言
4．2 熱傳導基本理論
4．3 有限元方法及軟件
4．3．1 有限元方法
4．3．2 ANSYS軟件簡介
4．4 鋰離子電池電熱耦合模型的構建
4．4．1 有限元模型的構建
4．4．2 熱生成率的計算
4．5 不同充放電倍率對電池內部溫度場分布的影響
4．6 不同環(huán)境溫度對電池內部溫度場分布的影響
4．7 不同充放電倍率和環(huán)境溫度對電池內部最高溫度的影響
4．8 模擬結果的實驗驗證
4．9 小結
第5章 鋰離子電池電極材料熱、電性質的第一性原理研究
5．1 引言
5．2 第一性原理計算的理論基礎
5．3 密度泛函理論及計算軟件
5．3．1 密度泛函理論
5．3．2 CASTEP軟件及方法
5．4 第一性原理計算LiFePO4和Li的熱力學性質的理論基礎
5．5 第一性原理預測LiFePO4鋰離子電池平均電壓的理論基礎
5．6 結構優(yōu)化結果與分析
5．7 LiFePO4的能帶結構和態(tài)密度分析
5．8 LiFePO4鋰離子電池平均電壓的計算
5．9 LiFePO4和Li的熱力學性質的計算
5．10 小結
第6章 結論
6．1 主要結論
6．2 主要創(chuàng)新之處
6．3 不足與展望
參考文獻
附錄