發(fā)布時(shí)間：2024-09-29 20:45

　　目前,鋰離子電池在移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車以及國(guó)網(wǎng)儲(chǔ)能等大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,電池應(yīng)用產(chǎn)品的更新促使鋰電行業(yè)迅速發(fā)展,同時(shí)在安全性、容量、壽命等方面也對(duì)鋰離子電池有了更高的要求。然而,商業(yè)隔膜中常見(jiàn)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(diǎn)都對(duì)電池造成極大的安全問(wèn)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(dāng)前鋰電隔膜研究的熱點(diǎn)。本文首次采用電泳沉積法制備出高性能的Li-MMT/PVDF-HFP復(fù)合隔膜,有效解決了鋰離子電池內(nèi)部隔膜與陽(yáng)極界面的鋰枝晶問(wèn)題。同時(shí)對(duì)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(jī)械強(qiáng)度,熱穩(wěn)定性能和倍率性能,對(duì)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(xué)性能。通過(guò)工業(yè)上廣泛應(yīng)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(fù)合隔膜。通過(guò)調(diào)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(jìn)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(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jié)構(gòu)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(nèi)容和創(chuàng)新性
第二章 樣品的表征與測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.4 樣品的表征與測(cè)試
        2.4.1 物理性質(zhì)測(cè)試
        2.4.2 電化學(xué)測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 商業(yè)聚烯烴隔膜及PVDF-HFP隔膜的對(duì)比性研究
    3.1 引言
    3.2 商業(yè)鋰電隔膜的性能測(cè)試
        3.2.1 隔膜的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試
        3.2.2 隔膜的紅外熱成像分析
        3.2.3 電池性能測(cè)試
    3.3 聚偏氟乙烯六氟丙烯隔膜的性能測(cè)試
        3.3.1 隔膜的制備
        3.3.2 機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試
        3.3.3 隔膜的紅外熱成像分析
        3.3.4 電池性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電泳沉積法制備聚合物陶瓷復(fù)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(cè)試與結(jié)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(cè)試
        4.4.5 隔膜的吸液率和接觸角測(cè)試
        4.4.6 隔膜的熱收縮測(cè)試
        4.4.7 隔膜的熱穩(wěn)定性測(cè)試
        4.4.8 反應(yīng)機(jī)理和DFT計(jì)算
    4.5 電池性能測(cè)試與結(jié)果討論
        4.5.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.5.2 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
        4.5.3 離子電導(dǎo)率測(cè)試
        4.5.4 鋰離子遷移數(shù)測(cè)試
        4.5.5 充放電性能測(cè)試
        4.5.6 鋰枝晶測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得的成果



本文編號(hào)：4006308