超微细氧化铝制备及其改性锂电隔膜的性能研究

发布时间：2016-11-24 03:34

  本文关键词：超微细氧化铝制备及其改性锂电隔膜的性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

《北京理工大学》 2015年

超微细氧化铝制备及其改性锂电隔膜的性能研究

薛伟伟  

【摘要】：随着生产力与科技的发展,化学电源作为军民两用技术显现出了更加重要的作用。其中锂离子电池由于能量密度高,循环寿命长及绿色环保等优异性能而被广泛应用。隔膜是锂离子电池中的重要部件,可防止短路,保证锂离子电池安全性,并使锂离子顺利通过。目前锂离子电池运用的隔膜大多数是微孔聚烯烃薄膜如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或不同聚烯烃两者或三者之间的相互复合加工而成。但是,由于PP或PE隔膜对电解液的亲和性较差,热稳定性不高等缺点限制了它的应用。而用无机陶瓷改性后的锂电隔膜,能改善其对电解液的亲和性和热稳定性,同时保持较好的机械性能,大大提升电池的安全性能。在所用无机陶瓷中以氧化铝粉的性能最佳,氧化铝因具有耐高温特性和良好的化学稳定性可达到改善隔膜性能的目的。本论文通过水解异丙醇铝的方法制备超细氧化铝,制得α-Al2O3粒径约为100 nm,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射测定合成氧化铝粉体的微观结构和结晶度,并测定了氧化铝的实装密度和散装密度。文中进一步把所得氧化铝粉体用于锂电池PE隔膜的改性,制成无机陶瓷改性锂电隔膜。改性后的隔膜,大大提升对电解液的润湿性。其横向和纵向热收缩率比PE隔膜可降低约3%和11%。纵向拉伸强度可提升约80%。再通过组装扣式电池,测改性后的锂电隔膜组装的电池具有良好的电化学性能。文中对水解制备氧化铝的过程进行了工业化设计,通过预定产量,确定工艺流程、选择设备型号,通过物料衡算、热量衡算,选取合适的换热器、反应釜等容器设备,同时根据预定产量和生产流程选型压滤机、粉碎机等设备,为实现醇铝水解制备氧化铝的工业化生产提供合理依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ174.1;TM912
【目录】：

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