3D打印微电池的制备及性能研究
发布时间：2021-10-27 13:28
锂离子电池是一种新型的环保能源,与其他充电电池相比,该电池具有很大的优势,例如:电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、对环境污染小、快速充电等优点。随着微机电系统的迅速发展,对能源配件的小型化与集成化程度的要求也越来越高。其中,三维微型锂离子电池的设计与制备已经成为众多学者的研究热点。三维结构锂电池可有效提高其能量密度,充分利用空间来缩小离子间的迁移距离。3D打印技术（快速增材制造技术）是目前制造技术的发展趋势,将该技术应用在微型锂离子电池的三维结构设计中,已经成为许多高校与科研院所的研究热点。本论文拟采用3D打印技术来制备三维锂离子电池,可有效提高电池空间利用率及能量密度等参数。本文主要研究是确定正负极墨水组分及配比、三维锂离子结构设计及打印过程中工艺参数优化和打印电极后电化学测试等工作。主要研究结果如下:⑴选取羟乙基与羟丙基纤维素（质量比1:1）混合作为增稠剂,选取及确定了正、负极打印墨水的组分及配比,使该两种打印墨水都具有良好的流动性,呈现出流变性能,可打印完整电极且粗细均匀,不出现堆积或塌陷现象,此时,其打印效果较好,打印后电极的电阻率最小,具有良好的导电性能。⑵进一步分...
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的结构示意图
图 1-2 射频磁控溅射装置示意图Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉积法光沉积（pulsed laser deposition，PLD）主要是通过激光的巨大被加热融化或气化，直到变为等离子体，从而向基体上运动并这种方法很适合用于制备正负薄膜电极和电解质膜。与传统DF 等薄膜制备方法相比，具有沉积速率高、工艺参数易于控制形成化学组成复杂的高质量薄膜。但 PLD 技术制备薄膜也存在出现大颗粒从而影响薄膜质量。图 1-3 为脉冲激光沉积装置示
图 1-2 射频磁控溅射装置示意图Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉积法光沉积（pulsed laser deposition，PLD）主要是通过激光的巨大被加热融化或气化，直到变为等离子体，从而向基体上运动并这种方法很适合用于制备正负薄膜电极和电解质膜。与传统DF 等薄膜制备方法相比，具有沉积速率高、工艺参数易于控制形成化学组成复杂的高质量薄膜。但 PLD 技术制备薄膜也存在出现大颗粒从而影响薄膜质量。图 1-3 为脉冲激光沉积装置示
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电池薄膜电极的制备及发展趋势[J]. 屈银虎,时晶晶,成小乐,祁志旭. 化工新型材料. 2018(07)
[2]3D打印柔性可穿戴锂离子电池电极[J]. 王一博,赵九蓬. 现代化工. 2018(03)
[3]3D打印技术前沿进展[J]. 徐照鑫. 中国战略新兴产业. 2017(48)
[4]3D打印技术在建筑领域的应用[J]. 王小斐. 工程技术研究. 2017(12)
[5]3D打印技术应用及发展前景[J]. 苏少岩. 信息记录材料. 2017(12)
[6]化学气相沉积纯钨材料晶体生长习性及其应用性能研究[J]. 吕延伟. 稀有金属材料与工程. 2017(09)
[7]3D打印技术的发展现状及应用前景[J]. 高艳芳,豆贺,佟晗,温晓鑫,李小海. 中国科技信息. 2017(12)
[8]锂离子电池正极材料研究与应用进展[J]. 郭红霞,乔月纯,穆培振. 无机盐工业. 2016(03)
[9]锂离子电池集流体的研究进展[J]. 刘松,侯宏英,胡文,刘显茜,段继祥,孟瑞晋. 硅酸盐通报. 2015(09)
[10]钛酸锂电池技术及其产业发展现状[J]. 唐堃,金虹,潘广宏,王国文,薛嘉渔. 新材料产业. 2015(09)
博士论文
[1]钛酸锂负极材料的结构设计及掺杂改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大学 2015
[2]喷墨打印锂离子薄膜电极和复合超电容材料的制备及电化学性能研究[D]. 赵尧敏.复旦大学 2006
硕士论文
[1]动力电池钛酸锂负极材料的制备及性能研究[D]. 张阳阳.合肥工业大学 2017
[2]3D打印机在柔性锂离子电池极片制作中的应用[D]. 佟泽汉.南京邮电大学 2016
[3]新型锂离子电池负极材料钛酸锂的制备及其性能研究[D]. 包胜达.东北师范大学 2016
[4]基于FDM技术3D打印机的设计与研究[D]. 张自强.长春工业大学 2015
[5]电子束蒸发制备掺铝氧化锌透明导电膜[D]. 王子健.郑州大学 2007
本文编号：3461697
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的结构示意图
图 1-2 射频磁控溅射装置示意图Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉积法光沉积（pulsed laser deposition，PLD）主要是通过激光的巨大被加热融化或气化，直到变为等离子体，从而向基体上运动并这种方法很适合用于制备正负薄膜电极和电解质膜。与传统DF 等薄膜制备方法相比，具有沉积速率高、工艺参数易于控制形成化学组成复杂的高质量薄膜。但 PLD 技术制备薄膜也存在出现大颗粒从而影响薄膜质量。图 1-3 为脉冲激光沉积装置示
图 1-2 射频磁控溅射装置示意图Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉积法光沉积（pulsed laser deposition，PLD）主要是通过激光的巨大被加热融化或气化，直到变为等离子体，从而向基体上运动并这种方法很适合用于制备正负薄膜电极和电解质膜。与传统DF 等薄膜制备方法相比，具有沉积速率高、工艺参数易于控制形成化学组成复杂的高质量薄膜。但 PLD 技术制备薄膜也存在出现大颗粒从而影响薄膜质量。图 1-3 为脉冲激光沉积装置示
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电池薄膜电极的制备及发展趋势[J]. 屈银虎,时晶晶,成小乐,祁志旭. 化工新型材料. 2018(07)
[2]3D打印柔性可穿戴锂离子电池电极[J]. 王一博,赵九蓬. 现代化工. 2018(03)
[3]3D打印技术前沿进展[J]. 徐照鑫. 中国战略新兴产业. 2017(48)
[4]3D打印技术在建筑领域的应用[J]. 王小斐. 工程技术研究. 2017(12)
[5]3D打印技术应用及发展前景[J]. 苏少岩. 信息记录材料. 2017(12)
[6]化学气相沉积纯钨材料晶体生长习性及其应用性能研究[J]. 吕延伟. 稀有金属材料与工程. 2017(09)
[7]3D打印技术的发展现状及应用前景[J]. 高艳芳,豆贺,佟晗,温晓鑫,李小海. 中国科技信息. 2017(12)
[8]锂离子电池正极材料研究与应用进展[J]. 郭红霞,乔月纯,穆培振. 无机盐工业. 2016(03)
[9]锂离子电池集流体的研究进展[J]. 刘松,侯宏英,胡文,刘显茜,段继祥,孟瑞晋. 硅酸盐通报. 2015(09)
[10]钛酸锂电池技术及其产业发展现状[J]. 唐堃,金虹,潘广宏,王国文,薛嘉渔. 新材料产业. 2015(09)
博士论文
[1]钛酸锂负极材料的结构设计及掺杂改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大学 2015
[2]喷墨打印锂离子薄膜电极和复合超电容材料的制备及电化学性能研究[D]. 赵尧敏.复旦大学 2006
硕士论文
[1]动力电池钛酸锂负极材料的制备及性能研究[D]. 张阳阳.合肥工业大学 2017
[2]3D打印机在柔性锂离子电池极片制作中的应用[D]. 佟泽汉.南京邮电大学 2016
[3]新型锂离子电池负极材料钛酸锂的制备及其性能研究[D]. 包胜达.东北师范大学 2016
[4]基于FDM技术3D打印机的设计与研究[D]. 张自强.长春工业大学 2015
[5]电子束蒸发制备掺铝氧化锌透明导电膜[D]. 王子健.郑州大学 2007
本文编号：3461697
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