芳砜类高分子在锂离子电池隔膜中的应用与研究
发布时间：2023-03-06 20:50
锂离子电池作为新型的储能系统因其高能量密度、体积能量比、长循环寿命、工作电压高等优点,成为了近年来的研究热点,而隔膜作为锂离子电池中重要组成部分之一,在锂离子安全性能中起着至关重要的作用。因此,研发耐热且阻燃的安全性隔膜是锂离子电池研究的重点之一。本文从锂电池的安全性能出发,使用聚芳砜酰胺(PSA)和疏水性的二氧化硅(SiO2)作为基底材料,利用相转化法制备具有蜂窝状孔结构的有机无机复合隔膜(PSA/SiO2复合隔膜)。PSA/SiO2复合隔膜具有良好的孔隙率(83%)、均一的孔径分布、优良的浸润性(吸液率430%)和较高的室温离子电导率(0.75 S/cm),在150oC的高温下也能保持长时间尺寸稳定性和热稳定性(245oC),同时优异的阻燃性和自熄性使锂离子电池的安全性得以保证。进一步表征将PSA/SiO2复合隔膜应用于的钴酸锂(LiCoO2)对锂半电池并与商用PP隔膜(Celgard 2500)进行对比,聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜体现出更优异的倍率性能和循环性能和电化学...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 锂离子电池简介
1.1.1 锂离子电池的发展历史
1.1.2 锂离子电池的组成
1.1.3 锂离子电池的工作原理
1.1.4 锂离子电池面临挑战
1.2 锂离子电池隔膜介绍
1.2.1 锂离子电池隔膜的表征手段与评价体系
1.2.2 锂离子电池隔膜的结构分类与性质
1.3 聚芳砜酰胺简介
1.3.1 聚芳砜酰胺的发展史
1.3.2 聚芳砜酰胺的基本物理化学性质
1.3.3 聚芳砜酰胺在锂离子电池中的应用
1.4. 本论文研究目的及意义
1.5 本论文研究思路及内容
2 实验部分
2.1 实验原料及仪器设备
2.1.1 实验原料及试剂
2.1.2 实验原料及试剂
2.2 材料表征及测试方法
2.3 锂离子电池电极的制备
2.3.1 钴酸锂极片的制备
2.3.2 磷酸铁锂极片的制备
2.4 聚芳砜酰胺的溶液的制备
2.5 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合多孔膜和聚芳砜酰胺/二氧化硅/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合多孔膜的制备
3 相转化法制备气相二氧化硅增强聚芳砜酰胺锂离子电池隔膜
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 聚芳砜酰胺混合溶液的外观形貌和相转化法的成膜机理
3.2.2 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜形貌
3.2.3 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的孔径分布
3.2.4 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜与商用聚丙烯隔膜的基本性能对比
3.2.5 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的接触角和浸润性
3.2.6 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的热收缩性能
3.2.7 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的热力学稳定性
3.2.8 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的燃烧性能
3.2.9 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的离子电导率分析
3.2.10 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的电化学稳定性测试
3.2.11 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的倍率性能
3.2.12 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的循环性能和阻抗谱谱图的分析
3.2.13 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜在高温下的循环性能
3.3 本章小结
4 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的制备和表征
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的形貌和基本特性
4.2.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的阻燃性能
4.2.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的电化学稳定性
4.2.4 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的循环稳定性
4.2.5 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的倍率性能
4.3 本章小结
5 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表的学术论文目录
本文编号：3757363
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 锂离子电池简介
1.1.1 锂离子电池的发展历史
1.1.2 锂离子电池的组成
1.1.3 锂离子电池的工作原理
1.1.4 锂离子电池面临挑战
1.2 锂离子电池隔膜介绍
1.2.1 锂离子电池隔膜的表征手段与评价体系
1.2.2 锂离子电池隔膜的结构分类与性质
1.3 聚芳砜酰胺简介
1.3.1 聚芳砜酰胺的发展史
1.3.2 聚芳砜酰胺的基本物理化学性质
1.3.3 聚芳砜酰胺在锂离子电池中的应用
1.4. 本论文研究目的及意义
1.5 本论文研究思路及内容
2 实验部分
2.1 实验原料及仪器设备
2.1.1 实验原料及试剂
2.1.2 实验原料及试剂
2.2 材料表征及测试方法
2.3 锂离子电池电极的制备
2.3.1 钴酸锂极片的制备
2.3.2 磷酸铁锂极片的制备
2.4 聚芳砜酰胺的溶液的制备
2.5 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合多孔膜和聚芳砜酰胺/二氧化硅/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合多孔膜的制备
3 相转化法制备气相二氧化硅增强聚芳砜酰胺锂离子电池隔膜
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 聚芳砜酰胺混合溶液的外观形貌和相转化法的成膜机理
3.2.2 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜形貌
3.2.3 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的孔径分布
3.2.4 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜与商用聚丙烯隔膜的基本性能对比
3.2.5 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的接触角和浸润性
3.2.6 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的热收缩性能
3.2.7 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的热力学稳定性
3.2.8 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的燃烧性能
3.2.9 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的离子电导率分析
3.2.10 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜的电化学稳定性测试
3.2.11 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的倍率性能
3.2.12 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的循环性能和阻抗谱谱图的分析
3.2.13 聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜和商用PP隔膜在高温下的循环性能
3.3 本章小结
4 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的制备和表征
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的形貌和基本特性
4.2.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的阻燃性能
4.2.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的电化学稳定性
4.2.4 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的循环稳定性
4.2.5 聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑骨架改性的聚芳砜酰胺/二氧化硅复合隔膜的倍率性能
4.3 本章小结
5 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表的学术论文目录
本文编号：3757363
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3757363.html
最近更新
教材专著
