水性聚氨酯粘结剂在锂离子、电池石墨负极中的应用
发布时间：2021-04-12 03:51
锂离子电池具有能量密度高,循环稳定性好和无污染等优点,已广泛应用于各个领域。在制备锂离子电池的过程中,传统的聚偏氟乙烯（PVDF）粘结剂需要用N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶剂,对环境有毒有害;同时,由于其粘结强度不够,在电池充放电过程中,可能会导致活性物质的剥落,因此,开发新型环境友好和高效的粘结剂成为当前研究的重点之一。而水性聚氨酯（WPU）以水作为分散剂,无毒性、价格低廉且具有较好的粘结性能,本论文主要研究了水性聚氨酯作为粘结剂在锂离子电池石墨负极上的应用。第二章以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）、三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚（Ymer-N120）、乙二胺基乙磺酸钠（A-95）为主要原料分别合成了羧酸型、非离子型和磺酸型水性聚氨酯。结果表明,合成的三种不同离子类型的WPU初始分解温度在273℃以上,符合电池粘结剂的要求;磺酸型水性聚氨酯（WPU2）的粘接强度与电导率优于传统的PVDF粘结剂,其剥离强度达到0.37 N·cm-1;由这三种不同离子类型的WPU及PVDF分别作为粘结剂制备负极片并组装电池...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WPU胶膜的红外光谱
安徽大学硕士学位论文19图2.5WPU乳液粒径分布（a）与平均粒径（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU胶膜的热性能图2.6是制备的WPU1、WPU2、WPU3三种不同离子类型水性聚氨酯胶膜的TG曲线，由图2.6可以看出，三种胶膜在250℃以下有很少的质量损失，这可能是由于胶膜中存在的少量水分与杂质造成的。从图中可以看出，三种胶膜的初始分解温度分别为273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解温度最高，这可能是因为在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸盐基团，增加了分子间的氢键化作用与库仑力，使得硬段的刚性结构得到增强，熔融熵降低，而A-95上的无机元素Na+的引入，也会提高胶膜的耐热性能。羧酸型WPU的耐热性比非离子的好，可能是因为亲水性的扩链剂对硬段结构的刚性有一定的增强作用，使得其耐热性增加[109]。图2.6WPU胶膜的TG曲线Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms
安徽大学硕士学位论文19图2.5WPU乳液粒径分布（a）与平均粒径（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU胶膜的热性能图2.6是制备的WPU1、WPU2、WPU3三种不同离子类型水性聚氨酯胶膜的TG曲线，由图2.6可以看出，三种胶膜在250℃以下有很少的质量损失，这可能是由于胶膜中存在的少量水分与杂质造成的。从图中可以看出，三种胶膜的初始分解温度分别为273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解温度最高，这可能是因为在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸盐基团，增加了分子间的氢键化作用与库仑力，使得硬段的刚性结构得到增强，熔融熵降低，而A-95上的无机元素Na+的引入，也会提高胶膜的耐热性能。羧酸型WPU的耐热性比非离子的好，可能是因为亲水性的扩链剂对硬段结构的刚性有一定的增强作用，使得其耐热性增加[109]。图2.6WPU胶膜的TG曲线Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms
本文编号：3132559
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WPU胶膜的红外光谱
安徽大学硕士学位论文19图2.5WPU乳液粒径分布（a）与平均粒径（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU胶膜的热性能图2.6是制备的WPU1、WPU2、WPU3三种不同离子类型水性聚氨酯胶膜的TG曲线，由图2.6可以看出，三种胶膜在250℃以下有很少的质量损失，这可能是由于胶膜中存在的少量水分与杂质造成的。从图中可以看出，三种胶膜的初始分解温度分别为273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解温度最高，这可能是因为在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸盐基团，增加了分子间的氢键化作用与库仑力，使得硬段的刚性结构得到增强，熔融熵降低，而A-95上的无机元素Na+的引入，也会提高胶膜的耐热性能。羧酸型WPU的耐热性比非离子的好，可能是因为亲水性的扩链剂对硬段结构的刚性有一定的增强作用，使得其耐热性增加[109]。图2.6WPU胶膜的TG曲线Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms
安徽大学硕士学位论文19图2.5WPU乳液粒径分布（a）与平均粒径（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU胶膜的热性能图2.6是制备的WPU1、WPU2、WPU3三种不同离子类型水性聚氨酯胶膜的TG曲线，由图2.6可以看出，三种胶膜在250℃以下有很少的质量损失，这可能是由于胶膜中存在的少量水分与杂质造成的。从图中可以看出，三种胶膜的初始分解温度分别为273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解温度最高，这可能是因为在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸盐基团，增加了分子间的氢键化作用与库仑力，使得硬段的刚性结构得到增强，熔融熵降低，而A-95上的无机元素Na+的引入，也会提高胶膜的耐热性能。羧酸型WPU的耐热性比非离子的好，可能是因为亲水性的扩链剂对硬段结构的刚性有一定的增强作用，使得其耐热性增加[109]。图2.6WPU胶膜的TG曲线Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms
本文编号：3132559
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3132559.html
