磁控溅射法改性金属锂负极的研究

发布时间：2021-01-22 01:42

　　随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展,对电池的能量密度也有了更高的要求。金属锂负极由于超高的比容量（3860 mAh/g）以及极低的氧化还原电势（-3.045 V vs.SHE）被认为最有可能取代石墨,是下一代锂电池负极的首选材料。然而,金属锂负极在使用时存在的一些缺点却阻止了它的应用。首先是金属锂负极的枝晶生长问题,这很容易导致电池短路产生安全风险。其次金属锂在电解液中极不稳定,容易与电解液发生反应被消耗,这也降低了金属锂电池的循环寿命。还有金属锂负极在循环过程中较大的体积变化也是一个棘手的问题。因此对金属锂负极的改性势在必行。在众多的改性方法中,界面改性由于方法简单有效且对于金属锂的性质影响较小,而被广泛研究。因此本文采用经济实惠、易于大规模实用的磁控溅射技术对金属锂负极的表面进行包覆改性研究。（1）首先采用金属氧化物材料（ZrO₂）对金属锂进行了包覆尝试。由于其较好的化学惰性,能够有效阻挡电解液对金属锂的腐蚀。在实验中制备了不同厚度的ZrO₂薄膜,发现37 nm厚度的ZrO₂薄膜包覆的金属锂负极具有最佳的循环表现... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池和金属锂电池工作原理

金属锂电池面临的机遇和挑战

在金属锂电池中锂负极循环过程的示意图


本文编号：2992295