锂离子电池PVDF-HFP隔膜的改性研究

发布时间：2023-10-30 20:35

　　随着电子设备的大规模应用,锂离子电池作为主要的储能装置也越发重要。锂离子电池隔膜作为其重要组成部分对电池性能有着决定性的影响。如何解决商业聚烯烃隔膜材料的热稳定性差、穿刺强度低等问题是目前锂离子电池研究的热点方向。本文研究改进了具有较强热稳定性,较高机械强度的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)隔膜,得到了倍率性能高,循环稳定性强,使用寿命长等优点的高性能锂离子电池。研究内容包括如下几个方面:先对锂离子电池工作原理、分类与发展应用进行简要概述;介绍了隔膜对于锂离子电池的作用以及商业聚烯烃隔膜的主要特点。提出了本文的主要研究方向为基于PVDF-HFP聚合物制备出复合改性隔膜。接着研究对比了常用商业隔膜与PVDF-HFP聚合物隔膜的机械强度和电化学性能。得出PVDF-HFP聚合物隔膜的各项性能较为优秀与稳定的结论,指出了下一步的实验研究方向为在PVDF-HFP聚合物隔膜的基础上进行改性与优化,以达到更高的机械强度与电化学性能。通过向PVDF-HFP聚合物隔膜中添加氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)来实现对隔膜结晶度的调控,从而实现电池性能的提高。实验发现,质量分数1%的G...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概况
        1.2.1 锂离子电池的发展概述
        1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理
    1.3 锂离子电池隔膜简述
        1.3.1 锂离子电池隔膜的发展现状
        1.3.2 锂离子电池隔膜的分类和制备
        1.3.3 锂离子电池隔膜的性能要求
    1.4 研究的目的和意义
    1.5 研究的主要内容与创新性
第二章 样品的表征与测试
    2.1 引言
    2.2 化学试剂及仪器
    2.3 实验仪器
    2.4 样品的测试与表征方法
        2.4.1 样品的物理性能测试
        2.4.2 电化学测试
    2.5 本章小结
第三章 聚合物隔膜的性能分析
    3.1 引言
    3.2 PVDF-HFP隔膜的制备与性能测试
        3.2.1 隔膜的制备
        3.2.2 PVDF-HFP隔膜的红外热成像分析
        3.2.3 PVDF-HFP隔膜的机械强度分析
        3.2.4 PVDF-HFP隔膜的电化学性能测试
    3.3 商业锂离子电池隔膜的性能测试
        3.3.1 商业隔膜的红外热成像分析
        3.3.2 商业隔膜的机械性能测试
        3.3.3 商业隔膜的电化学性能测试
    3.4 本章小结
第四章 PVDF-HFP/GO复合隔膜研究
    4.1 引言
    4.2 PVDF-HFP/GO复合隔膜的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 隔膜表面形貌SEM对比图
        4.3.2 隔膜的热稳定性
        4.3.3 隔膜的结晶度计算
        4.3.4 隔膜的电化学性能测试
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3859145