原子层沉积改性掺杂物的PEO基固态电解质的研究

发布时间：2021-06-16 21:18

　　科学技术的不断发展为人们的生活带来了诸多便利,但是在大量损耗自然资源的同时,也不可避免的造成了环境的破坏。锂离子电池作为一种零排放能源设备,由于其性能优异、环境友好,逐渐取代镍镉电池、铅酸电池成为能源储存设备中的主流产品,同时也备受研究人员的关注。目前,锂离子电池除了已经应用的便携式电子设备电源外,也大规模使用于电动汽车的动力输出,并正逐渐应用在我们的生活与工业化生产中。然而,由于其采用的液态电解质具有突出的安全问题,如燃烧、爆炸等,限制了锂离子电池的进一步发展。本文主要研究了利用原子层沉积（Atomic layer deposition）包覆掺杂物,获得安全性高,性能优异的固态聚合物电解质。本文内容主要包括:（1）利用自行搭建的原子层沉积（ALD）设备,以叔丁醇锂为锂源,三甲基磷酸脂为磷源,300°C下,在二氧化钛纳米颗粒上包覆了一层100个循环（cycle）厚度的Li₃PO₄电解质。并将其掺杂进以PEO和LITFSI为基体的聚合物电解质中,混合均匀后真空干燥脱模,制备出高离子电导率的固态复合电解质。进一步采用透射电子显微镜（TEM）、扫描... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固态电解质、有机液态电解质、聚合物电解质、离子液体电解质的离子电导率随温度变化曲线

图 1-2 三大类固态电解质的分类。Fig.1-2 Classification of three types of solid electrolytes。目前对聚合物电解质基体研究主要集中在 PEO 及其衍生物，因为 PEO 相比于 PVDF 等其它聚合物基体具有更强的解离锂盐的能力,同时对锂稳定。PEO基聚合物电解质的导电机理如图 1-3 所示，主要是通过链段运动的进行,锂离子与 PEO 中的氧原子通过配位作用不断地进行络合与解离, 从而实现锂离子的迁移[1,6]。

图 1-2 三大类固态电解质的分类。Fig.1-2 Classification of three types of solid electrolytes。对聚合物电解质基体研究主要集中在 PEO 及其衍生物，因为 PEF 等其它聚合物基体具有更强的解离锂盐的能力,同时对锂稳定。电解质的导电机理如图 1-3 所示，主要是通过链段运动的进行,锂的氧原子通过配位作用不断地进行络合与解离, 从而实现锂离子

【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性电化学储能器件研究进展[J]. 刘冠伟,张亦弛,慈松,余占清,曾嵘.  储能科学与技术. 2017(01)
[2]无机全固态锂离子电池界面性能研究进展[J]. 邱振平,张英杰,夏书标,董鹏.  化学学报. 2015(10)
[3]锂离子电池基础科学问题（X）——全固态锂离子电池[J]. 张舒,王少飞,凌仕刚,高健,吴娇杨,肖睿娟,李泓,陈立泉.  储能科学与技术. 2014(04)
[4]全固态锂电池技术的研究现状与展望[J]. 许晓雄,邱志军,官亦标,黄祯,金翼.  储能科学与技术. 2013(04)
[5]全固态锂离子电池的研究及产业化前景[J]. 刘晋,徐俊毅,林月,李劼,赖延清,袁长福,张锦,朱凯.  化学学报. 2013(06)

硕士论文
[1]PEO基固态聚合物电解质交流阻抗谱的研究[D]. 赵悠曼.中南大学 2009



本文编号：3233809