储钠合金材料及全固态电解质的设计

发布时间：2023-10-02 00:51

　　自1990年,锂离子电池储能器件开始应用于电子设备领域。经过了近20年工艺及技术的逐步提高,目前锂二次电池已成功应用在小型设备领域。遗憾的是,锂二次电池低的能量密度和安全系数问题严重限制了其在电动汽车和国家电网等大型设备上的使用。因此,提高电池的能量密度和安全性能是满足市场需求的重要举措。利用具有阻燃性质的聚合物固态电解质替代传统易燃的液态电解质具有很好的发展前景,并有望大幅度地提升电池的能量密度和安全性能。与此同时,随着锂离子电池广泛投入市场,地壳中低丰度锂元素有限,开发替代锂离子电池的储能器件同样具有重要的研究价值。钠离子电池与之具有类似的工作机制,而且钠元素在地壳含量更高。与此同时,电极材料是决定钠离子电池性能优劣的重要因素之一,通过开发高性能钠离子负极材料是提升整体电池能量密度的重要途径之一。基于上述考虑,我们具体从以下两个方面开展了研究工作:(1)我们发现了在聚环氧乙烷骨架中原位生长SiO₂纳米粒子的策略,并且引入带有大型阴离子的二草酸硼酸锂以提供Li⁺载流子。测试了复合型聚合物电解质(ASSCPE)的离子电导率、电化学窗口和离子迁...

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 锂离子电池概述
    1.2 锂离子电池的原理和安全问题
        1.2.1 锂离子电池的原理
        1.2.2 锂离子电池的安全问题
    1.3 聚合物电解质
        1.3.1 聚合物电解质机理
        1.3.2 聚合物电解质分类
        1.3.3 聚合物电解质应用条件和研究现状
    1.4 钠离子电池简介和工作原理
        1.4.1 钠离子电池简介
        1.4.2 钠离子电池工作原理
    1.5 钠离子电池负极材料
        1.5.1 碳材料
        1.5.2 合金类材料
        1.5.3 金属氧化物材料
    1.6 本课题选题思路和主要研究内容
        1.6.1 本课题选题思路
        1.6.2 主要研究内容
第二章 仪器与试剂
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
第三章 原位复合且载有大型阴离子盐的全固态电解质在Li Fe PO₄/Li 电池中的应用
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试样的制备
        3.2.2 聚合物电解质的结构及形貌的表征
        3.2.3 锂电池的组装及电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PEO-CPE形貌和结构的表征
    3.4 本章小结
第四章 LS-Sb@GO复合材料的制备与性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试样的制备
        4.2.2 电极材料的结构和形貌表征
        4.2.3 扣式电池组装和电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 LS-Sb@G结构的表征
        4.3.2 LS-Sb@G形貌的表征
        4.3.3 LS-Sb@G的电化学性能测试
    4.4 本章小结
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文情况



本文编号：3849771