几丁质纳米纤维基锂离子电池隔膜的制备及其性能研究

发布时间：2021-01-01 16:59

　　隔膜是锂离子电池的关键部分,能够分隔正负极材料,对于提高锂离子电池的电化学性能和安全性有着重要的作用。微孔聚烯烃隔膜目前被广泛应用于锂离子电池中,这主要得益于他们具有较好的机械强度、高电化学稳定性和适当的孔隙率。然而,这类隔膜依然存在一些问题:1、热稳定性差,由于聚烯烃本身熔点较低,导致其在电池温度升高时,会发生严重的热收缩,不仅限制其工作温度,同时也给锂离子电池带来安全隐患。2、电解液浸润性差,由于聚烯烃隔膜是非极性的,其与极性电解液的浸润性较差,这在一定程度上会导致电解液中离子的不均匀扩散,对锂离子电池的电化学性能有一定影响。3、环保性差,聚烯烃基隔膜的原料主要来自于日益减少的化石燃料,由于其不可再生和生物不可降解,随着锂离子电池市场的扩展,这将导致一系列的环保问题。为了解决上述聚烯烃基隔膜存在的问题,我们将目光转向了生物质纳米纤维基隔膜,因为它们具有较好的电解液浸润性、高热稳定性、高机械强度以及低廉的价格。然而,生物质纳米纤维基隔膜依然存在一些问题:1、离子电导率低,由于生物质纳米纤维表面存在大量的羟基基团,会使其在成膜时,纤维与纤维之间形成大量氢键,形成致密无孔的纳米纤维膜,从... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２第一个Ｃａｒｂｏｎ／ＬｉＣｏＣｈ全电池的结构图［３（）］，其中标注分别是，１－正极，２－负极，３－极??耳，４－电极网，５－外部电极，６＊电池盒，７－隔膜，８－电解液

甲，??Ｘ?Ｘ?／Ｉ／?／?／［／?／?／??Ｉ?２??图１．２第一个Ｃａｒｂｏｎ／ＬｉＣｏＣｈ全电池的结构图［３（）］，其中标注分别是，１－正极，２－负极，３－极??耳，４－电极网，５－外部电极，６＊电池盒，７－隔膜，８－电解液。??锂离子电池，作为具有优势的可充电电池之一，在过去的几十年里吸引了很??多的关注。他们广泛应用于便携式电子设备，特别是用于手机、手环、电子表和??笔记本电脑等［３７］。锂离子电池的发展不仅提高了个人的生活质量，而且促进了便??携式电子设备的变革和发展。另外，随着人们环保意识的增强，电动和混合动力??汽车逐渐发展起来，世界各国相继出台相关计划来促进电动和混合动力汽车发展。??《外交政策》杂志甚至发表了一篇题为“伟大的电池竞赛”强调全球对锂离子电??池的兴趣。此外，锂离子电池还可以用于清洁能源的存储，比如，太阳能，风能，??潮汐能等

Ｖ?Ａｎｏｄｅ?ｆ?Ｃａｔｈｏｄｅ?ｊ??（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?（ＬｉＣｏＯａ）??图１．４锂离子电池的基本工作原理示意图［３ＱＩ。??图１．４显示了一个目前典型锂离子电池的基本工作原理，尽管研究了许多电??极材料，电解液和隔膜，现在锂离子电池的基本设计仍然与２０多年前索尼商业??化的电池一样［３０］。商业电池通常在放电状态组装，放电状态的正极材料材料（例??如，ＬｉＣｏ０２，?ＬｉＦｅＰ０４）和负极材料（如碳）在大气稳定，可以很容易地在工业生产中??处理。在充电过程中，两个电极与外部电源相连，迫使电子从正极释放，然后从??６??

【参考文献】：
期刊论文
[1]无机复合锂离子电池隔膜的制备及性能研究[J]. 胡志宇,李利平,周建军,李林.  高分子学报. 2015(11)
[2]高性能纤维素基复合锂离子电池隔膜研究进展[J]. 刘志宏,柴敬超,张建军,崔光磊.  高分子学报. 2015(11)
[3]无机涂层改善锂离子电池聚烯烃隔膜性能研究[J]. 赵丽利,朱永平,王学营.  无机材料学报. 2013(12)



本文编号：2951662