锂硫电池硫基正极材料和电解液研究.pdf

  本文关键词：锂硫电池硫基正极材料与电解液研究，由笔耕文化传播整理发布。

博+学位论文 摘要 锂硫电池硫基正极材料与电解液研究 摘要：锂硫电池由于具有能量密度高、原料来源丰富、成本低廉、 绿色环保等优势，成为极具发展潜力的新型二次电池体系之一，有 望在便携式电子通信、储能装备和电动汽车等高能量密度需求领域 实现广泛应用。然而，受限于当前技术水平、自身储能方式和材料 性能缺陷，锂硫电池仍然存在着活性材料利用率低、循环寿命差、 倍率性能差、自放电高等不足，这严重制约了其下一步的发展。 针对锂硫电池存在的上述问题，本论文以提升电池综合性能、 揭示内部失效机制为主要目的，从电极材料和电解液两个方面开展 了研究工作。论文研究了有机溶剂的加入对离子液体基电解液各项 性能指标的影响，优化了三元电解液体系组分，考察了其在锂硫电 池上应用的可行性；合理选择了液相沉积法的制备工艺，研究了所 制备的纳米硫与硫／纳米炭黑复合材料在三元电解液中的性能，分析 了硫与纳米炭黑的不同结合方式引起的不同性能表现；研究了不同 制备条件下硫／中空碳纤维复合材料的组成、结构形貌与电化学性能 之间的关系，分析了中空碳纤维对电池性能的改善作用；研究了不 同种类电解液添加剂对电池性能的影响，探讨了添加剂对穿梭效应 的抑制行为与相关机理。得到的主要研究结论如下： 液的热稳定性，，但有利于提高电解液的导电性、降低体系粘度、保 障电极反应活性与可逆性，且PEGDME含量越高，作用效果越明显。 优化含量下的LiTFSI+PYRl4TFSI+PEG叭伍三元电解液在常温下的 且与金属锂电极的相容性良好，能够保证电池在长期循环过程中的 电化学稳定性，尤其是在适度高温的环境下，因此适合在锂硫电池 中应用。 2 液相沉积法

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