改性纤维素锂电池隔膜的制备及其性能研究
发布时间：2023-05-20 01:17
聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃材料是目前用来制作锂电池隔膜的主要材料,但随着锂电池容量和功率的不断提升,对隔膜的机械强度、热安全稳定性、孔径分布均匀一致性和孔隙率等有了更高的要求。因此需要探索新的隔膜材料,高孔隙率、良好的电解液浸润性、低热收缩率以及高熔化温度是锂电池隔膜发展的方向。本文以天然高分子材料纤维素为隔膜主要材料,采用共混、涂覆等方式对纤维素材料进行改性处理后制备锂电池隔膜材料。本研究的开展可以有效利用纤维素类生物质资源,并且可以为锂电池隔膜的进一步发展奠定基础,从环境保护和资源有效利用方面来看,研究意义重大。主要包括以下研究内容:1、以实验室合成的离子液体([Emim]Ac)作为溶剂,对聚偏氟乙烯(PVDF)进行溶解,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)作为添加剂,在课题组前期制备的纤维素/尼龙6(PA6)锂电池隔膜研究基础上,共混制备PVDF/纤维素/PA6锂电池隔膜,讨论了PVDF含量对隔膜的机械性能、吸液率、保液率、孔隙率及热稳定性能的影响,并进行了SEM形貌结构和接触角测试表征。结果表明,离子液体溶解PVDF的最佳温度和时间分别为100℃和2h,此时离子液体对PVDF的溶解度...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂电池概述
1.2.1 锂电池的组成
1.2.2 锂电池的工作原理
1.2.3 锂电池的分类
1.3 锂电池隔膜概述
1.3.1 隔膜的要求及性能指标
1.3.2 锂电池隔膜的类型
1.3.3 锂电池隔膜研究的现状
1.4 纤维素概述
1.4.1 纤维素结构
1.4.2 纤维素溶剂体系
1.4.3 纤维素在锂电池隔膜中的应用
1.5 论文的研究目的意义、研究内容和课题来源
1.5.1 论文的研究目的、意义
1.5.2 论文的研究内容
1.5.3 课题来源
第2章 共混改性制备PVDF/纤维素/尼龙6锂电池隔膜的研究
2.1 实验原料与设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验方法
2.2.1 离子液体的制备
2.2.2 PVDF的溶解和溶解度的测定
2.2.3 共混铸膜液的制备
2.2.4 共混改性锂电池隔膜的制备
2.2.5 隔膜的性能测试
2.2.6 隔膜的表征分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 PVDF在离子液体中的溶解性能分析
2.3.2 PVDF含量对隔膜性能的影响
2.3.3 隔膜的表征分析
2.4 本章小结
第3章 共混改性制备CA/纤维素/尼龙6锂电池隔膜的研究
3.1 实验原料与设备
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验设备
3.2 实验方法
3.2.1 离子液体的制备
3.2.2 CA的溶解和溶解度的测定
3.2.3 共混铸膜液的制备
3.2.4 共混改性锂电池隔膜的制备
3.2.5 隔膜的性能测试
3.2.6 隔膜的表征分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 CA在离子液体中的溶解性能分析
3.3.2 CA含量对隔膜性能的影响
3.3.3 隔膜的表征分析
3.4 本章小结
第4章 纳米SIO2/PVA涂覆改性制备纤维素基锂电池隔膜的研究
4.1 实验原料与设备
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验设备
4.2 实验方法
4.2.1 纤维素基膜的制备
4.2.2 纳米SiO2/PVA复合膜的制备
4.2.3 隔膜的性能测试
4.2.4 隔膜的表征分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 PVA含量对隔膜结构和性能的影响
4.3.2 纳米SiO2含量对隔膜结构和性能的影响
4.3.3 隔膜的表征分析
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 本论文主要结论
5.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3820256
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂电池概述
1.2.1 锂电池的组成
1.2.2 锂电池的工作原理
1.2.3 锂电池的分类
1.3 锂电池隔膜概述
1.3.1 隔膜的要求及性能指标
1.3.2 锂电池隔膜的类型
1.3.3 锂电池隔膜研究的现状
1.4 纤维素概述
1.4.1 纤维素结构
1.4.2 纤维素溶剂体系
1.4.3 纤维素在锂电池隔膜中的应用
1.5 论文的研究目的意义、研究内容和课题来源
1.5.1 论文的研究目的、意义
1.5.2 论文的研究内容
1.5.3 课题来源
第2章 共混改性制备PVDF/纤维素/尼龙6锂电池隔膜的研究
2.1 实验原料与设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验方法
2.2.1 离子液体的制备
2.2.2 PVDF的溶解和溶解度的测定
2.2.3 共混铸膜液的制备
2.2.4 共混改性锂电池隔膜的制备
2.2.5 隔膜的性能测试
2.2.6 隔膜的表征分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 PVDF在离子液体中的溶解性能分析
2.3.2 PVDF含量对隔膜性能的影响
2.3.3 隔膜的表征分析
2.4 本章小结
第3章 共混改性制备CA/纤维素/尼龙6锂电池隔膜的研究
3.1 实验原料与设备
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验设备
3.2 实验方法
3.2.1 离子液体的制备
3.2.2 CA的溶解和溶解度的测定
3.2.3 共混铸膜液的制备
3.2.4 共混改性锂电池隔膜的制备
3.2.5 隔膜的性能测试
3.2.6 隔膜的表征分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 CA在离子液体中的溶解性能分析
3.3.2 CA含量对隔膜性能的影响
3.3.3 隔膜的表征分析
3.4 本章小结
第4章 纳米SIO2/PVA涂覆改性制备纤维素基锂电池隔膜的研究
4.1 实验原料与设备
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验设备
4.2 实验方法
4.2.1 纤维素基膜的制备
4.2.2 纳米SiO2/PVA复合膜的制备
4.2.3 隔膜的性能测试
4.2.4 隔膜的表征分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 PVA含量对隔膜结构和性能的影响
4.3.2 纳米SiO2含量对隔膜结构和性能的影响
4.3.3 隔膜的表征分析
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 本论文主要结论
5.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3820256
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