發(fā)布時間：2024-09-29 20:45

　　目前,鋰離子電池在移動電子設備、電動汽車以及國網儲能等大規(guī)模儲能系統(tǒng)中應用廣泛,電池應用產品的更新促使鋰電行業(yè)迅速發(fā)展,同時在安全性、容量、壽命等方面也對鋰離子電池有了更高的要求。然而,商業(yè)隔膜中常見的聚烯烴材料本身穩(wěn)定性差,受熱易卷曲熔化,且受鋰枝晶刺穿易損壞,這些缺點都對電池造成極大的安全問題。聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）材料在新型隔膜材料中最具潛力,是當前鋰電隔膜研究的熱點。本文首次采用電泳沉積法制備出高性能的Li-MMT/PVDF-HFP復合隔膜,有效解決了鋰離子電池內部隔膜與陽極界面的鋰枝晶問題。同時對比了四種商業(yè)隔膜以及不同分子量的PVDF-HFP材料所制備的隔膜的機械強度,熱穩(wěn)定性能和倍率性能,對比發(fā)現(xiàn)PVDF-HFP隔膜表現(xiàn)出比聚烯烴隔膜更優(yōu)的熱穩(wěn)定性能以及電化學性能。通過工業(yè)上廣泛應用的離子交換法制備鋰化蒙脫土陶瓷材料,再使用電泳沉積法制備具有嵌鋰通道的復合隔膜。通過調節(jié)Li-MMT顆粒的加入比例,得到了四種不同含量的隔膜,并與純PVDF-HFP隔膜進行倍率性能比較。將最優(yōu)添加量為10%的Li-MMT/PVDF-HFP聚合物隔膜與純PVDF-HFP隔膜和商業(yè)...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展情況概述
        1.2.2 鋰離子電池的結構及工作原理
    1.3 鋰離子電池隔膜概述
        1.3.1 鋰離子電池隔膜的類型和制造
        1.3.2 鋰離子電池隔膜的性能要求
    1.4 研究的目的和意義
    1.5 研究的主要內容和創(chuàng)新性
第二章 樣品的表征與測試
    2.1 引言
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗儀器
    2.4 樣品的表征與測試
        2.4.1 物理性質測試
        2.4.2 電化學測試
    2.5 本章小結
第三章 商業(yè)聚烯烴隔膜及PVDF-HFP隔膜的對比性研究
    3.1 引言
    3.2 商業(yè)鋰電隔膜的性能測試
        3.2.1 隔膜的機械強度測試
        3.2.2 隔膜的紅外熱成像分析
        3.2.3 電池性能測試
    3.3 聚偏氟乙烯六氟丙烯隔膜的性能測試
        3.3.1 隔膜的制備
        3.3.2 機械強度測試
        3.3.3 隔膜的紅外熱成像分析
        3.3.4 電池性能測試
    3.4 本章小結
第四章 電泳沉積法制備聚合物陶瓷復合隔膜
    4.1 引言
    4.2 鋰化蒙脫土陶瓷材料的制備
    4.3 電泳隔膜的制備
    4.4 隔膜的測試與結果討論
        4.4.1 電鏡表征
        4.4.2 隔膜的XRD分析
        4.4.3 隔膜的紅外光譜圖
        4.4.4 隔膜的拉力測試
        4.4.5 隔膜的吸液率和接觸角測試
        4.4.6 隔膜的熱收縮測試
        4.4.7 隔膜的熱穩(wěn)定性測試
        4.4.8 反應機理和DFT計算
    4.5 電池性能測試與結果討論
        4.5.1 循環(huán)伏安測試
        4.5.2 電化學阻抗譜測試
        4.5.3 離子電導率測試
        4.5.4 鋰離子遷移數(shù)測試
        4.5.5 充放電性能測試
        4.5.6 鋰枝晶測試
    4.6 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間獲得的成果



本文編號：4006308