纳米SiO 2 /PVdF-HFP与PP无纺布复合锂离子电池隔膜的制备及性能研究
发布时间：2023-02-08 15:15
随着电子产品和电动汽车等飞速发展，比容量高、质量轻、无记忆效应和绿色环保的锂离子电池开发也得到了越来越广泛的关注。锂离子电池隔膜作为锂离子电池的核心部件之一，对锂离子电池的性能、安全、寿命和成本等都有很大的影响。隔膜的研究和改善对锂离子电池整体性能的提高有着十分重要的意义。为了制备出离子电导率高、电化学性能稳定以及安全性能好的锂离子电池隔膜，本论文主要以聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）共聚物（PVdF-HFP）作为基体，添加无机纳米SiO2，涂覆在聚丙烯（PP）无纺布上，制备复合锂离子电池隔膜，通过纳米SiO2的改性、PP无纺布的等离子处理，研究对复合膜的物理和电化学性能影响，主要包括以下三个方面的内容： （1）利用含氟偶联剂十七氟癸基三甲氧基硅烷（(Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl)trimethoxysilane, TSL-8233）改性纳米二氧化硅（SiO2），并将改性前后的SiO2分散在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVdF-HFP）溶液中，采用浸涂法分别制备以PP无纺布为基底的锂离子电池复合隔膜，并研究纳米SiO2的含氟偶联剂改性对复合隔膜的物理和电...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池介绍
1.2.1 锂离子电池简介
1.2.2 锂离子电池的基本组成
1.2.3 锂离子电池的工作原理
1.3 锂离子电池隔膜
1.3.1 隔膜简介
1.3.2 锂离子电池隔膜的特性和要求
1.3.3 锂离子电池隔膜的主要生产方法
1.4 锂离子电池隔膜的研究进展
1.4.1 聚烯烃隔膜的改性研究
1.4.2 聚合物电解质的改性研究
1.5 本论文课题的提出和研究意义
1.6 参考文献
第二章 含氟偶联剂改性纳米 SiO2及锂离子电池复合隔膜制备和性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 电池正极的制备
2.2.3 SiO2表面含氟改性
2.2.4 锂离子电池复合隔膜的制备
2.2.5 结构表征与性能测试方法
2.3 实验结果和数据分析
2.3.1 改性前后的纳米 SiO2的红外光谱(FT-IR)，热失重分析(TGA)和透射电镜(TEM)分析
2.3.2 复合隔膜表面形貌分析
2.3.3 隔膜热收缩性的测试
2.3.4 隔膜吸液率和离子电导率的测试
2.3.5 隔膜组装成电池的循环性能和倍率充放电性能的测试
2.3.6 不同倍率放电测试
2.4 结论
2.5 本章参考文献
第三章 等离子处理的PP无纺布制备的 PVdF-HFP/SiO2/PP复合隔膜及其性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 PP 无纺布等离子处理表面接枝 OFPMA
3.2.3 锂离子电池复合隔膜的制备
3.2.4 结构表征与性能测试方法
3.3 实验结果和数据分析
3.3.1 OFPMA 等离子体处理前后 PP 无纺布的表征
3.3.2 复合隔膜的性质表征
3.3.3 电池性能的测试
3.4 结论
3.5 本章参考文献
第四章 丙烯酸等离子处理的 PP 无纺布制备锂离子电池复合隔膜
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料和实验仪器
4.2.2 PP 无纺布等离子处理表面接枝丙烯酸
4.2.3 锂离子电池复合隔膜的制备
4.2.4 表征与性能测试方法
4.3 实验结果和数据分析
4.3.1 PP 无纺布改性前后的 FT-IR、接枝量和接触角的测试
4.3.2 锂离子电池隔膜的 SEM 测试
4.3.3 隔膜吸液率和离子电导率测试
4.3.4 电池的倍率充放电测试
4.3.5 隔膜循环性能测试
4.4 结论
4.5 参考文献
第五章 结论
硕士期间发表/撰写的论文
致谢
本文编号：3737903
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池介绍
1.2.1 锂离子电池简介
1.2.2 锂离子电池的基本组成
1.2.3 锂离子电池的工作原理
1.3 锂离子电池隔膜
1.3.1 隔膜简介
1.3.2 锂离子电池隔膜的特性和要求
1.3.3 锂离子电池隔膜的主要生产方法
1.4 锂离子电池隔膜的研究进展
1.4.1 聚烯烃隔膜的改性研究
1.4.2 聚合物电解质的改性研究
1.5 本论文课题的提出和研究意义
1.6 参考文献
第二章 含氟偶联剂改性纳米 SiO2及锂离子电池复合隔膜制备和性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 电池正极的制备
2.2.3 SiO2表面含氟改性
2.2.4 锂离子电池复合隔膜的制备
2.2.5 结构表征与性能测试方法
2.3 实验结果和数据分析
2.3.1 改性前后的纳米 SiO2的红外光谱(FT-IR)，热失重分析(TGA)和透射电镜(TEM)分析
2.3.2 复合隔膜表面形貌分析
2.3.3 隔膜热收缩性的测试
2.3.4 隔膜吸液率和离子电导率的测试
2.3.5 隔膜组装成电池的循环性能和倍率充放电性能的测试
2.3.6 不同倍率放电测试
2.4 结论
2.5 本章参考文献
第三章 等离子处理的PP无纺布制备的 PVdF-HFP/SiO2/PP复合隔膜及其性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 PP 无纺布等离子处理表面接枝 OFPMA
3.2.3 锂离子电池复合隔膜的制备
3.2.4 结构表征与性能测试方法
3.3 实验结果和数据分析
3.3.1 OFPMA 等离子体处理前后 PP 无纺布的表征
3.3.2 复合隔膜的性质表征
3.3.3 电池性能的测试
3.4 结论
3.5 本章参考文献
第四章 丙烯酸等离子处理的 PP 无纺布制备锂离子电池复合隔膜
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料和实验仪器
4.2.2 PP 无纺布等离子处理表面接枝丙烯酸
4.2.3 锂离子电池复合隔膜的制备
4.2.4 表征与性能测试方法
4.3 实验结果和数据分析
4.3.1 PP 无纺布改性前后的 FT-IR、接枝量和接触角的测试
4.3.2 锂离子电池隔膜的 SEM 测试
4.3.3 隔膜吸液率和离子电导率测试
4.3.4 电池的倍率充放电测试
4.3.5 隔膜循环性能测试
4.4 结论
4.5 参考文献
第五章 结论
硕士期间发表/撰写的论文
致谢
本文编号：3737903
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