發(fā)布時間：2024-05-11 06:58

　　相比于傳統(tǒng)鋰離子電池負極材料,金屬鋰具有更高的理論比容量(3860mAh/g),低的電極電位(3.04 V vs標準氫電極)。因此,金屬鋰負極一直被人們視為高容量儲能體系的最終解決方案。然而金屬鋰負在實際使用過程中面臨著許多的挑戰(zhàn)。例如,由于鋰離子在金屬鋰表面擴散能力低等原因,沉積過程中容易產生鋰枝晶,容易引起電池內短路;并且隨著循環(huán)的進行,固態(tài)電解質膜(solid electrolyte interface,SEI)膜重復的破碎與形成,消耗電解液,導致容量衰減。因而發(fā)展有效的金屬鋰負極保護技術,抑制鋰枝晶的生長和穩(wěn)定界面是十分必要的。本論文擬通過設計簡單的工藝流程,在負極集流體表面預置了人造的SEI膜,并通過電沉積的方法獲得預置SEI膜保護的金屬鋰負極。實驗設計了制備預置固體電解質膜的方法。依次通過集流體預處理、涂膜液制備、涂膜固化、組裝電池以及金屬鋰的電沉積等步驟,成功地制備了固態(tài)電解質膜以及預置固態(tài)電解質膜金屬鋰負極。制備了以MOF(UIO-66)、聚多巴胺(polydopamine,PDA)、LiF、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(lithiumbis(trifluoromethanes...

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【學位級別】：碩士

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圖1-1各種電極材料的理論容量值

圖1-1各種電極材料的理論容量值[12]因此，以上這種情況觸發(fā)了基于多離子反應的正極的開發(fā)，例如S和O2具高的理論容量[13]。然而只有與含鋰負極進行匹配時，其極高的容量才能實際出來。當前已經實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料[14]，如

圖1-2鋰枝晶的形成示意圖

圖1-2鋰枝晶的形成示意圖a）SEI破碎促進鋰枝晶生長；（b）產生“死鋰”；（c）電極基體膨脹與有效鋰界面的后移基于上述失效機理，可以得出應該合理控制鋰離子的沉積行為，SEI層的性質屬鋰的活性以及體積變化的順序。獲得理想的電化學和安全性能。通常，期

圖1-3LiPON涂層對金屬鋰枝晶抑制效果示意圖

圖1-3LiPON涂層對金屬鋰枝晶抑制效果示意圖[55]通過旋轉涂布以及酸刻蝕的手段將已被廣泛商用的聚制作成多孔的薄膜，并用于對金屬鋰負極的保護。該P解液與金屬鋰負極，防止其副反應的發(fā)生，從而抑制

圖1-4聚多巴胺（PDA）自聚合機理示意圖

圖1-4聚多巴胺（PDA）自聚合機理示意圖合物（MOF）[75]因其結構多樣性，功能域以及電池儲能領域。UIO-66作為一種1-5），具有耐酸耐堿耐高溫的性質，并且

本文編號：3969690