锂系热电池用氮化硼纤维/MgO复合隔膜制备
发布时间：2021-02-24 13:08
本文选择氮化硼纤维平纹布作为载体材料,通过前驱体转化工艺在其内部复合纳米氧化镁颗粒制备氮化硼纤维/MgO复合隔膜,用于长寿命锂系热电池中,以提高电池的安全性。首先对氮化硼纤维布的制备方法和工艺参数进行了研究。通过比较抄纸、针织以及平纹编织工艺三种方法,优选平纹编织工艺制备氮化硼纤维布。工艺参数分别研究了前驱体纤维直径、丝束中纤维根数对氮化硼纤维布厚度的影响,以及热处理工艺对氮化硼纤维布氮含量的影响,同时研究了650℃下纤维布的耐温性能,并通过SEM、XRD、FT-IR等分析手段对纤维布进行了表征。其次,研究了氧化镁粉体复合改善氮化硼纤维织物浸润性。研究结果表明,在前驱体溶液中添加异丙醇能够显著提高纤维布在前驱体溶液中的浸润能力,确定了前驱体溶液的最佳浓度范围,25%30%。隔膜内部吸附的前驱体溶液经过热处理转化成纳米MgO颗粒。经过复合处理的氮化硼纤维隔膜,其电解液吸附能力提高至纯氮化硼纤维布的8倍左右。最后,测试了所制备的氮化硼纤维/MgO复合隔膜的厚度、耐温性能、电解液保持能力以及单体电池放电性能,并进行了SEM及电子能谱分析。结果表明,氮化硼纤维复合隔膜的平...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热电池实物图
图 1-2 六方氮化硼与石墨的晶体结构[53](a) 六方氮化硼 (b) 石墨（2）氮化硼纤维的研究现状国外对 BN 纤维的研究始于上世纪 60 年代，1963 年美国金刚砂公司开始研制定长 BN 纤维，并于 1965 年研制成功，以美国为代表的发达国家早在上世纪70 年代已经实现了纤维的规模化生产，并且将氮化硼纤维作为重要的战略禁运物资对我国进行技术封锁。国内对 BN 纤维的研究起步较晚，在国家政策的大力扶持下，在山东工业陶瓷研究设计院有限公司、中科院过程所等单位的共同努力下，氮化硼纤维在制备技术和性能等方面都取得了长足的进步，与世界先进水平的差距逐渐缩小。其中山东工陶院采用无机前驱体法制备 BN 纤维，目前已建成国内唯一一条年产百公斤级 BN 纤维生产线，具备了小批量生产能力，在纤维制备方面成功攻克了高性能前驱体纤维研制、纤维高低温氮化、内部微晶粒控制以及纤维表面防潮强化涂层等关键技术，所制备的连续氮化硼纤维性能优异，可实现三维立体编织。（3）氮化硼纤维隔膜的研究进展
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文试样质量(g)；试样长度(m)；试样宽度(m)。测试力学性能测试参照国家军用标准-氢镍蓄电中相关规定进行，标准试样长度为 100mm，取平均值，即为复合隔膜的力学性能。抄纸工向性，各向均一，氮化硼纤维针织布和平纹布编织结构的不同，其力学性能的区分标识如图(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂系热电池中电解质粘合剂MgO的优选[J]. 杨潇薇,宋学兵,兰伟,刘效疆. 电源技术. 2017(12)
[2]采用共同设计原则研发热电池[J]. 李潇. 电源技术. 2017(08)
[3]热电池薄膜组件制备及其应用现状[J]. 郑毅,朱浩. 电源技术. 2017(08)
[4]热电池新技术的研究进展[J]. 刘美美,甘潦. 当代化工研究. 2017(03)
[5]孔结构对热电池用氧化镁吸附性能的影响[J]. 汪东东,冯艳,王日初. 有色金属科学与工程. 2017(04)
[6]六方氮化硼纳米片的制备[J]. 李军奇,周健,郝红娟,崔明明. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(06)
[7]热电池MgO改性石棉纤维隔膜的研究[J]. 沈冬艳,杨少华,骆柬氽,赵彦龙,余福山. 功能材料. 2015(22)
[8]热电池薄膜电极制备及其电化学性能[J]. 原勇强,高瑞,兰伟,杨兆堂,杨潇薇,刘效疆. 太赫兹科学与电子信息学报. 2015(05)
[9]锂系热电池电化学体系性能比较[J]. 张艳,刘波,赵小玲,郑奕,陈克靖. 上海航天. 2015(04)
[10]锂系热电池的设计[J]. 刘岁鹏,白银祥,杨正才,任晨. 电源技术. 2015(01)
硕士论文
[1]BN纤维复合隔膜的制备及其在Li-FeS2/CoS2热电池中的性能研究[D]. 张一弛.武汉理工大学 2016
本文编号：3049419
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热电池实物图
图 1-2 六方氮化硼与石墨的晶体结构[53](a) 六方氮化硼 (b) 石墨（2）氮化硼纤维的研究现状国外对 BN 纤维的研究始于上世纪 60 年代，1963 年美国金刚砂公司开始研制定长 BN 纤维，并于 1965 年研制成功，以美国为代表的发达国家早在上世纪70 年代已经实现了纤维的规模化生产，并且将氮化硼纤维作为重要的战略禁运物资对我国进行技术封锁。国内对 BN 纤维的研究起步较晚，在国家政策的大力扶持下，在山东工业陶瓷研究设计院有限公司、中科院过程所等单位的共同努力下，氮化硼纤维在制备技术和性能等方面都取得了长足的进步，与世界先进水平的差距逐渐缩小。其中山东工陶院采用无机前驱体法制备 BN 纤维，目前已建成国内唯一一条年产百公斤级 BN 纤维生产线，具备了小批量生产能力，在纤维制备方面成功攻克了高性能前驱体纤维研制、纤维高低温氮化、内部微晶粒控制以及纤维表面防潮强化涂层等关键技术，所制备的连续氮化硼纤维性能优异，可实现三维立体编织。（3）氮化硼纤维隔膜的研究进展
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文试样质量(g)；试样长度(m)；试样宽度(m)。测试力学性能测试参照国家军用标准-氢镍蓄电中相关规定进行，标准试样长度为 100mm，取平均值，即为复合隔膜的力学性能。抄纸工向性，各向均一，氮化硼纤维针织布和平纹布编织结构的不同，其力学性能的区分标识如图(a) (b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂系热电池中电解质粘合剂MgO的优选[J]. 杨潇薇,宋学兵,兰伟,刘效疆. 电源技术. 2017(12)
[2]采用共同设计原则研发热电池[J]. 李潇. 电源技术. 2017(08)
[3]热电池薄膜组件制备及其应用现状[J]. 郑毅,朱浩. 电源技术. 2017(08)
[4]热电池新技术的研究进展[J]. 刘美美,甘潦. 当代化工研究. 2017(03)
[5]孔结构对热电池用氧化镁吸附性能的影响[J]. 汪东东,冯艳,王日初. 有色金属科学与工程. 2017(04)
[6]六方氮化硼纳米片的制备[J]. 李军奇,周健,郝红娟,崔明明. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(06)
[7]热电池MgO改性石棉纤维隔膜的研究[J]. 沈冬艳,杨少华,骆柬氽,赵彦龙,余福山. 功能材料. 2015(22)
[8]热电池薄膜电极制备及其电化学性能[J]. 原勇强,高瑞,兰伟,杨兆堂,杨潇薇,刘效疆. 太赫兹科学与电子信息学报. 2015(05)
[9]锂系热电池电化学体系性能比较[J]. 张艳,刘波,赵小玲,郑奕,陈克靖. 上海航天. 2015(04)
[10]锂系热电池的设计[J]. 刘岁鹏,白银祥,杨正才,任晨. 电源技术. 2015(01)
硕士论文
[1]BN纤维复合隔膜的制备及其在Li-FeS2/CoS2热电池中的性能研究[D]. 张一弛.武汉理工大学 2016
本文编号：3049419
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