电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜的制备与性能研究
发布时间：2021-11-21 08:17
锂离子电池具有无记忆效应、能量密度高、工作电压高、使用寿命长及绿色环保无污染等优点,成为各类电子产品的主力电源。新能源汽车的逐渐普及,为锂离子电池提供了广阔的发展空间,同时也对其提出了更高的要求,隔膜成为制约其快速发展的瓶颈。静电纺丝作为一种最为简便的纳米纤维制备方法,得到了广泛的研究,通过这种方法制备的纳米纤维薄膜具有比表面积大、孔隙率高、孔径较小等优点,由于原料的可选性较大,且具有吸液率大,孔径适宜的优势,静电纺丝薄膜在锂离子电池隔膜上的应用得到了广泛的研究。本文采用静电纺丝方法以制备聚偏氟乙烯（PVDF）与聚醚酰亚胺（PEI）复合纤维薄膜,探讨了二元混合溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与四氢呋喃（THF）不同配比、二元混合溶质PVDF与PEI不同配比、不同后处理温度对静电纺PVDF/PEI复合纳米纤维薄膜性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射谱（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、热失重法（TG）、线性扫描伏安法（LSV）、交流阻抗法（EIS）等表征手段对纤维膜的形貌、结构、结晶度、电化学稳定窗口、离子电导率等性能进行了测试。结果表明:...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 锂离子电池隔膜概述
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池对隔膜的要求
1.3 静电纺丝技术及其在隔膜制备方面的研究进展
1.3.1 静电纺丝技术概述
1.3.2 静电纺丝制备锂离子电池隔膜研究现状
1.4 课题来源以及研究思路与内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 课题研究思路
1.4.3 课题研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 PVDF/PEI复合纤维薄膜的制备
2.2.1 纺丝溶液的配制
2.2.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.2 红外光谱(FT-IR)表征
2.3.3 X射线衍射(XRD)分析
2.3.4 热性能分析
2.3.5 力学性能测试
2.3.6 铁电性能测试
2.3.7 吸液率测试
2.3.8 电化学性能测试
2.4 本章小结
第3章 不同溶剂配比对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜性能影响
3.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌表征
3.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜红外光谱结构表征
3.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD表征
3.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜铁电性能测试
3.5 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜DSC测试分析
3.6 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜力学性能分析
3.7 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜吸液率测试分析
3.8 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜电化学稳定性分析
3.9 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电导率测试分析
3.10 本章小结
第4章 不同溶质配比对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜性能影响
4.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌分析
4.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜FT-IR分析
4.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD分析
4.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜DSC表征
4.5 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜TG测试分析
4.6 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜耐热收缩性能表征
4.7 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜力学性能影响
4.8 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜吸液率以及浸润性测试分析
4.9 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电化学稳定性分析
4.10 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电导率
4.11 本章小结
第5章 不同后处理温度对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜结晶结构影响
5.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌分析
5.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD表征
5.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜红外光谱结构表征
5.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜铁电性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]PAN-PVDF复合增强静电纺锂离子电池隔膜[J]. 漆东岳,刘延波,马营,肖友华,宋国文. 电源技术. 2014(12)
[2]静电纺丝在增强锂离子电池隔膜中的应用[J]. 柯鹏,焦晓宁. 产业用纺织品. 2014(11)
[3]静电纺丝技术在锂离子动力电池中的应用[J]. 龚雪,杨金龙,姜玉林,木士春. 化学进展. 2014(01)
[4]聚偏氟乙烯结晶结构及其β相制备方法的研究[J]. 梁爽,郑茂梅,孙平,汪忠兴,朱基亮. 压电与声光. 2013(05)
[5]静电纺丝复合纳米纤维研究进展[J]. 李岩,周治南,仇天宝. 高分子材料科学与工程. 2012(10)
[6]锂离子电池安全技术综述[J]. 彭琦,刘群兴,叶耀良. 电子产品可靠性与环境试验. 2012(02)
[7]静电纺丝技术的应用及其发展前景[J]. 邵浩,张学斌,刘莎莎,丁云飞,许杰,陈凡燕. 广州化工. 2011(02)
[8]静电纺丝技术及其在水处理中的应用[J]. 魏诗辉,李风亭,李风亭,张冰如. 水处理技术. 2009(10)
[9]聚偏氟乙烯电极化的动力学相变和铁电性[J]. 叶芸,郭太良,蒋亚东. 材料研究学报. 2009(02)
[10]静电纺丝的技术进展[J]. 王德诚. 合成纤维工业. 2009(02)
博士论文
[1]PAMPSLi基电纺纤维聚合物电解质的制备与性能研究[D]. 崔巍巍.哈尔滨工业大学 2013
[2]聚偏氟乙烯薄膜及超薄膜的制备及特性研究[D]. 叶芸.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]PVDF基复合凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究[D]. 邢玉金.江苏科技大学 2014
[2]纳米二氧化硅纤维的制备及其对聚偏二氟乙烯结晶结构的影响[D]. 任彦彦.北京化工大学 2013
[3]基于静电纺丝法的PVDF基锂离子电池隔膜的制备与表征[D]. 程司辰.东华大学 2013
[4]电纺法制备PVDF及其复合纤维膜用于锂离子电池隔膜研究[D]. 张占磊.哈尔滨工业大学 2012
[5]静电纺丝法制备无机改性锂离子电池隔膜[D]. 韩领.大连理工大学 2012
[6]静电纺聚偏氟乙烯原位复合隔膜的研究[D]. 蒋淑冬.江南大学 2011
[7]聚醚酰亚胺（PEI）的聚合与纺丝[D]. 封华.东华大学 2007
本文编号：3509124
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 锂离子电池隔膜概述
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池对隔膜的要求
1.3 静电纺丝技术及其在隔膜制备方面的研究进展
1.3.1 静电纺丝技术概述
1.3.2 静电纺丝制备锂离子电池隔膜研究现状
1.4 课题来源以及研究思路与内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 课题研究思路
1.4.3 课题研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 PVDF/PEI复合纤维薄膜的制备
2.2.1 纺丝溶液的配制
2.2.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.2 红外光谱(FT-IR)表征
2.3.3 X射线衍射(XRD)分析
2.3.4 热性能分析
2.3.5 力学性能测试
2.3.6 铁电性能测试
2.3.7 吸液率测试
2.3.8 电化学性能测试
2.4 本章小结
第3章 不同溶剂配比对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜性能影响
3.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌表征
3.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜红外光谱结构表征
3.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD表征
3.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜铁电性能测试
3.5 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜DSC测试分析
3.6 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜力学性能分析
3.7 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜吸液率测试分析
3.8 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜电化学稳定性分析
3.9 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电导率测试分析
3.10 本章小结
第4章 不同溶质配比对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜性能影响
4.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌分析
4.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜FT-IR分析
4.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD分析
4.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜DSC表征
4.5 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜TG测试分析
4.6 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜耐热收缩性能表征
4.7 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜力学性能影响
4.8 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜吸液率以及浸润性测试分析
4.9 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电化学稳定性分析
4.10 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜离子电导率
4.11 本章小结
第5章 不同后处理温度对静电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜结晶结构影响
5.1 电纺PVDF/PEI复合纤维形貌分析
5.2 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜XRD表征
5.3 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜红外光谱结构表征
5.4 电纺PVDF/PEI复合纤维薄膜铁电性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]PAN-PVDF复合增强静电纺锂离子电池隔膜[J]. 漆东岳,刘延波,马营,肖友华,宋国文. 电源技术. 2014(12)
[2]静电纺丝在增强锂离子电池隔膜中的应用[J]. 柯鹏,焦晓宁. 产业用纺织品. 2014(11)
[3]静电纺丝技术在锂离子动力电池中的应用[J]. 龚雪,杨金龙,姜玉林,木士春. 化学进展. 2014(01)
[4]聚偏氟乙烯结晶结构及其β相制备方法的研究[J]. 梁爽,郑茂梅,孙平,汪忠兴,朱基亮. 压电与声光. 2013(05)
[5]静电纺丝复合纳米纤维研究进展[J]. 李岩,周治南,仇天宝. 高分子材料科学与工程. 2012(10)
[6]锂离子电池安全技术综述[J]. 彭琦,刘群兴,叶耀良. 电子产品可靠性与环境试验. 2012(02)
[7]静电纺丝技术的应用及其发展前景[J]. 邵浩,张学斌,刘莎莎,丁云飞,许杰,陈凡燕. 广州化工. 2011(02)
[8]静电纺丝技术及其在水处理中的应用[J]. 魏诗辉,李风亭,李风亭,张冰如. 水处理技术. 2009(10)
[9]聚偏氟乙烯电极化的动力学相变和铁电性[J]. 叶芸,郭太良,蒋亚东. 材料研究学报. 2009(02)
[10]静电纺丝的技术进展[J]. 王德诚. 合成纤维工业. 2009(02)
博士论文
[1]PAMPSLi基电纺纤维聚合物电解质的制备与性能研究[D]. 崔巍巍.哈尔滨工业大学 2013
[2]聚偏氟乙烯薄膜及超薄膜的制备及特性研究[D]. 叶芸.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]PVDF基复合凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究[D]. 邢玉金.江苏科技大学 2014
[2]纳米二氧化硅纤维的制备及其对聚偏二氟乙烯结晶结构的影响[D]. 任彦彦.北京化工大学 2013
[3]基于静电纺丝法的PVDF基锂离子电池隔膜的制备与表征[D]. 程司辰.东华大学 2013
[4]电纺法制备PVDF及其复合纤维膜用于锂离子电池隔膜研究[D]. 张占磊.哈尔滨工业大学 2012
[5]静电纺丝法制备无机改性锂离子电池隔膜[D]. 韩领.大连理工大学 2012
[6]静电纺聚偏氟乙烯原位复合隔膜的研究[D]. 蒋淑冬.江南大学 2011
[7]聚醚酰亚胺（PEI）的聚合与纺丝[D]. 封华.东华大学 2007
本文编号：3509124
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