静电纺丝PAN基活化碳纤维的制备及其锂空气电池性能表征
发布时间：2021-08-20 10:44
近年来以金属锂、空气分别为正、负极活性材料的锂空气电池受到了广泛关注,其理论能量密度高达11680 Wh/kg,被认为是下一代汽车动力电池的有力竞争者之一。然而,目前锂空气电池存在容量密度低、循环寿命短等技术难题,远不能满足商业化的要求,而这些难题的解决离不开阴极材料与电极结构的合理设计。电池放电过程中的阴极氧还原反应（ORR）会生成难溶于电解液的过氧化锂（Li2O2）,由于Li2O2具有较大的禁带宽度,导致电子的传递受限,从而减少阴极中的有效反应界面和放电容量,并且造成充电过电势较高。此外,为了提供足够的Li2O2沉积空间,阴极材料通常选用具有多孔结构的材料或辅以催化剂,以降低过电势,从而减少副反应的发生。目前的电极结构一般是以碳纸等为基底,在其表面涂覆碳基材料以形成反应层。为了维持反应层的结构稳定,通常还加入粘合剂,但是常用的粘合剂如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）等都已被证实与电解液发生反应,限制电池寿命。而在电极上生成的Li...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类二次电池理论与实际密度比较
静电纺丝 PAN 基活化碳纤维的制备及其锂空气电池性能表征的不同分为四类：水系电解液体系下的锂空气电池、非水系电解液体系下的锂(也可称作有机体系电解液下的锂空气电池)、水-有机混合型电解液体系下的锂以及全固态电解质体系下的锂空气电池[10-13]。四类锂空气电池结构示意图如图。
图 1-3 锂氧气电池充放电过程中 Li2O2形貌变化：(a)放电过程，(b)充电过程[21]Fig.1-3 Morphology of Li2O2in discharge and charge processes of the Li–O2battery: (a) dischargprocess, (b) charge process[21].3 锂空气电池阳极从锂离子电池时代开始，对金属 Li 电极的保护就已经开始研究了，但在锂空气条件下对阳极金属 Li 的保护研究就相对较少，到目前为止对锂枝晶的抑制仍不能高循环效率下所需要的标准。锂枝晶主要是具有活性的金属 Li 在阳极金属 Li 表面积不均匀，再经多次循环积累后形成的。这个问题同样困扰着锂空气电池，锂枝晶成不仅仅是对电池性能造成影响，由于枝晶的形成造成电极结构改变，容易损坏电膜造成电池内部故障，存在严重的安全隐患。金属 Li 质地较软，受到弯曲形变时，处会成为枝晶成核位点，会加速枝晶的生成。Wang[23]等人通过通过氧化石墨烯(rG
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent developments of aprotic lithium-oxygen batteries:functional materials determine the electrochemical performance[J]. Xin Guo,Bing Sun,Dawei Su,Xiaoxue Liu,Hao Liu,Yong WangDepartment of Chemical Engineering,School of Environmental and Chemical Engineering,Shanghai University,Guoxiu Wang. Science Bulletin. 2017(06)
[2]Recent progress in rechargeable alkali metal-air batteries[J]. Xin Zhang,Xin-Gai Wang,Zhaojun Xie,Zhen Zhou. Green Energy & Environment. 2016(01)
本文编号：3353355
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类二次电池理论与实际密度比较
静电纺丝 PAN 基活化碳纤维的制备及其锂空气电池性能表征的不同分为四类：水系电解液体系下的锂空气电池、非水系电解液体系下的锂(也可称作有机体系电解液下的锂空气电池)、水-有机混合型电解液体系下的锂以及全固态电解质体系下的锂空气电池[10-13]。四类锂空气电池结构示意图如图。
图 1-3 锂氧气电池充放电过程中 Li2O2形貌变化：(a)放电过程，(b)充电过程[21]Fig.1-3 Morphology of Li2O2in discharge and charge processes of the Li–O2battery: (a) dischargprocess, (b) charge process[21].3 锂空气电池阳极从锂离子电池时代开始，对金属 Li 电极的保护就已经开始研究了，但在锂空气条件下对阳极金属 Li 的保护研究就相对较少，到目前为止对锂枝晶的抑制仍不能高循环效率下所需要的标准。锂枝晶主要是具有活性的金属 Li 在阳极金属 Li 表面积不均匀，再经多次循环积累后形成的。这个问题同样困扰着锂空气电池，锂枝晶成不仅仅是对电池性能造成影响，由于枝晶的形成造成电极结构改变，容易损坏电膜造成电池内部故障，存在严重的安全隐患。金属 Li 质地较软，受到弯曲形变时，处会成为枝晶成核位点，会加速枝晶的生成。Wang[23]等人通过通过氧化石墨烯(rG
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent developments of aprotic lithium-oxygen batteries:functional materials determine the electrochemical performance[J]. Xin Guo,Bing Sun,Dawei Su,Xiaoxue Liu,Hao Liu,Yong WangDepartment of Chemical Engineering,School of Environmental and Chemical Engineering,Shanghai University,Guoxiu Wang. Science Bulletin. 2017(06)
[2]Recent progress in rechargeable alkali metal-air batteries[J]. Xin Zhang,Xin-Gai Wang,Zhaojun Xie,Zhen Zhou. Green Energy & Environment. 2016(01)
本文编号：3353355
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3353355.html
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