锂—硫电池新型正极材料及粘合剂的研究

发布时间：2017-11-12 10:26

  本文关键词：锂—硫电池新型正极材料及粘合剂的研究

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【摘要】：锂-硫电池由于活性物质及其终产物的导电性差、正极结构在充放电时膨胀／收缩、中间产物溶解扩散引起的穿梭效应等问题,其实际应用的道路阻碍重重。本论文针对正极材料及粘合剂开展了研究工作：(1)石墨烯包覆网络核壳结构正极材料的研究。乙炔黑表面接枝聚苯胺后原位沉硫,并采用了两种方法形成外壳：一是溶液法制备还原氧化石墨烯包覆的Cp-S@RGO复合材料；二是以膨胀石墨为原料,采用机械剥离法原位制备石墨烯包覆的Cp-S@G复合材料。测试结果表明,(a)高含硫量(86%,wt%)的Cp-S@RGO复合材料,在100mAg-1下恒流充放电,首放比容量达到1103mAhg-1,循环100次后比容量保持有722mAhg-1,循环性能与未包覆GO的Cp-S及包覆但未还原的Cp-S@GO复合材料比较有显著的提高。(b)用膨胀石墨的加入量可以调控所制材料的包覆量,在5%-15%的范围内,膨胀石墨的加入量越多,剥离下来的石墨烯包覆层数就越厚,从而影响其电化学性能的发挥。当包覆量为5%时,材料的循环稳定性最佳。(2)水性粘合剂的研究。考察了以LA132、海藻酸钠和p-环糊精水溶液为粘合剂对硫正极性能的影响,并将其与通用的PVDF进行了对比,揭示了其影响规律。在电流密度100 mAg-1下测试正极的循环稳定性能发现,β-环糊精、LA132和海藻酸钠粘合剂均比PVDF有所提高,且性能依次提高,海藻酸钠为粘合剂正极在115次循环后容量还保持在757mAhg-1,显示了明显的稳定性优势,同时倍率性能的测试结果表明,海藻酸钠粘合剂的倍率性也是最为优异的,因此其有望成为锂-硫电池正极实用化潜在的粘合剂。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 ;China's New Energy Vehicle Industry:Problems and Challenges[J];Electricity;2012年02期

2 姚真东;魏巍;王久林;杨军;努丽燕娜;;锂硫二次电池正极研究进展[J];物理化学学报;2011年05期

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本文编号：1175542