基于SnO 2 纳米结构修饰的聚烯烃锂二次电池隔膜的研究

发布时间：2023-06-01 18:14

　　聚烯烃隔膜由于具有优良的化学稳定性、适中的厚度、良好的机械强度及较低的成本等优点而被广泛地用于锂二次电池中。但受限于聚烯烃材料本身的物理化学性质,聚烯烃隔膜热稳定性不高、对电解液浸润性和兼容性较差,因而严重影响了锂离子电池的安全性能和电化学性能。另外,在锂硫电池体系中,充放电过程中会在正极生成尺寸远小于聚烯烃隔膜孔径的可溶性多硫化物,多硫化物的“穿梭效应”会使得电池体系自放电率高、循环寿命差。针对上述问题,本文将熔点高、极性强、形貌易调控、价格低廉的SnO₂应用于聚烯烃隔膜的修饰,改善了隔膜的物理化学性质及锂二次电池的安全性能和电化学性能,以下为本论文主要研究内容:1)用水热法制备了中空的SnO₂纳米材料,然后以聚偏氟乙烯(PVDF)为粘结剂将SnO₂涂覆到聚乙烯(PE)隔膜的表面,制备出PE@SnO₂复合隔膜,并对隔膜进行了一系列物理和电化学性质的测试。测试结果表明:SnO₂纳米涂层能有效地改善隔膜的热稳定性和力学性能,提高电池的安全性能。另外,SnO₂...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂二次电池隔膜简介
        1.2.1 锂二次电池隔膜的结构
    1.3 锂二次电池隔膜的研究进展
        1.3.1 有机隔膜
        1.3.2 无机隔膜
        1.3.3 有机-无机复合隔膜
    1.4 本论文的研究内容及意义
第2章 中空SnO₂纳米球修饰的聚乙烯锂离子电池隔膜的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及设备
        2.2.2 中空SnO₂纳米球以及PE@SnO₂复合隔膜的制备
        2.2.3 样品的表征
        2.2.4 隔膜的物理性质测试
        2.2.5 电极片的制备
        2.2.6 电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品的表征
        2.3.2 隔膜的物理性能
        2.3.3 电化学性能
        2.3.4 循环后PE@SnO₂复合隔膜的表征
    2.4 本章小结
第3章 SnO₂接枝的聚丙烯隔膜及其在锂硫电池中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验设备与原料
        3.2.2 PP-SnO₂复合隔膜的制备
        3.2.3 样品的表征
        3.2.4 多硫化物(Li2S6)的合成及其渗透实验
        3.2.5 电极片的制备及电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的表征
        3.3.2 隔膜的物理性能
        3.3.3 电化学性能
        3.3.6 对循环后隔膜的表征
    3.4 本章小结
第4章 结论和展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间获得与学位论文相关的科研成果



本文编号：3826778