金属锂电池负极自支撑微纳孔薄膜原位构筑研究

发布时间：2021-11-15 07:57

　　随着高端电子设备的蓬勃发展,现有商用锂离子电池难以满足对高能量密度存储电池的迫切需求。金属锂（Li）具有超高的理论比容量(3860 mA h g^-1),低的质量密度(0.534 g cm^-3)和最低的氧化还原电势（-3.04 V）,被认为是二次锂电池“圣杯”电极。然而,由于阳极材料形核位点孤立和随机分布,在充/放电过程中易形成Li枝晶和“死”锂,易造成安全问题和低库伦效率。此外,金属锂阳极“无宿主”特性,将带来无限体积膨胀,诱使的内应力变化将导致SEI破裂,从而恶化电化学性能。针对形核位点孤立和随机分布易形成锂枝晶,设计自支撑的结构来避免粘结剂的使用,保证足够多的形核位点;针对无宿主基体易造成阳极体积膨胀的问题,设计微纳孔宿主基体,确保在提供宿主结构的同时能存储较多的金属锂。因此,本文原位构筑了具有自支撑结构的微纳多孔薄膜,作为金属阳极的宿主材料,以抑制锂枝晶生长,改善金属锂长周期沉积/溶出过程的稳定性,开展了以下几方面工作:（1）基于铜箔与7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷（TCNQ）间自发的氧化还原反应和热解转化,原位构筑自支撑亲锂性氮... 

【文章来源】：湖南工业大学湖南省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池能量密度的发展走势图

锂电池不同正极和负极材料配对时的理论比容量和电压[6]

（a）SEI膜的组成成分及结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国新能源开发利用现状与对策分析[J]. 姜鑫,赵明智.  硅谷. 2011(22)
[2]低碳经济背景下的新能源开发和利用[J]. 张一鹏.  中外能源. 2010(11)
[3]我国能源可持续发展的探讨[J]. 陈武,李云峰.  能源技术经济. 2010(05)
[4]二次电池工业现状与动力电池的发展[J]. 王金良.  新材料产业. 2007(02)

博士论文
[1]新型能源材料—电化学电容器与锂离子电池电极材料的研究[D]. 梁彦瑜.兰州大学 2006



本文编号：3496364