锂离子电池隔膜改性与电解液阻燃剂的合成及性能研究

发布时间：2021-01-18 06:13

　　众所周知,锂离子电池拥有许多显而易见的优点,比能量较高、电压较高、没有记忆效应、对环境友好以及寿命长都是其优点,这些优点使得锂离子电池广泛应用于我们的日常生活中。但在这几年中,世界各地都出现了很多因电池事故而造成的意外,造成这些事故的主要原因是有机溶剂泄漏、燃烧甚至发生爆炸,在这种情况下,聚合物复合电解质以其高安全性能的优势成为了锂离子电池的首选材料,近年来受到了大众的广泛关注,与我们常用的液态电解质相比,存在不易漏液、柔韧性高、物理化学稳定性非常好等优点,和聚合物电解质相比,它的离子电导率以及电解质与电极的界面相容性都得到了显著地提高,除此以外,在常用的有机电解液中加入阻燃性的添加剂,从而把电解液变成难燃或不可燃的液体,这也是一种简单而实用的技术方法,也大大提高的锂离子电池的安全性能,因此,本论文从两方面进行了研究,研究内容如下:（1）将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）包覆的Al2O3高分散纳米杂化材料（Al2O3@PMMA）与聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）共混,并与Celgard膜复合,制备了复合电解质隔膜,用SEM、交流阻抗和充放电测试等研究复合电解质隔膜的结构及电化学性能... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池发展历史
        1.2.2 锂离子电池结构
        1.2.3 锂离子电池工作原理
    1.3 聚合物电解质研究现状
        1.3.1 全固态聚合物电解质
        1.3.2 凝胶态聚合物电解质
    1.4 锂离子电池电解液阻燃剂的研究现状
        1.4.1 有机磷系
        1.4.2 有机卤系
    1.5 本论文的研究目的及主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验药品和仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
2O₃@PMMA聚合物的制备">        2.2.1 高分散纳米Al₂O₃@PMMA聚合物的制备
        2.2.2 纳米复合聚合物电解质隔膜的制备
    2.3 电极制备及电池装配
        2.3.1 电极制备
        2.3.2 模拟电池
        2.3.3 扣式电池
    2.4 复合聚合物电解质的表征方法
        2.4.1 X射线粉末衍射（XRD）分析
        2.4.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
        2.4.3 透射电子显微镜（TEM）分析
        2.4.4 热重分析（DSC-TG）
        2.4.5 红外光谱分析
31P-NMR分析">        2.4.6 ³¹P-NMR分析
        2.4.7 吸液率与保液率
        2.4.8 电化学性能
        2.4.9 电池性能
2O₃改性复合电解质隔膜的制备及性能">第3章 高分散纳米Al₂O₃改性复合电解质隔膜的制备及性能
    3.1 引言
    3.2 复合电解质隔膜的表征
        3.2.1 表面形貌及结构
        3.2.2 X射线衍射分析（XRD）
        3.2.3 红外分析
        3.2.4 热力学性能分析
        3.2.5 隔膜的吸液率与保液率分析
        3.2.6 电化学性能分析
        3.2.7 复合隔膜的电极界面稳定性
    3.3 电池性能
        3.3.1 电池循环性能
        3.3.2 电池倍率性能
    3.4 结论
第4章 磷腈类电解液阻燃剂的制备及其在电池中的性能
    4.1 引言
    4.2 含氟磷腈阻燃剂的制备及电解液中添加量的确定
        4.2.1 含氟磷腈阻燃剂量的确定
        4.2.2 含阻燃剂的电解液的配制
    4.3 含氟磷腈的表征
31P-NMR分析">        4.3.1 ³¹P-NMR分析
        4.3.2 红外分析
    4.4 含氟磷腈电解液添加剂对正极的影响
    4.5 含氟磷腈电解液添加剂对负极的影响
    4.6 结论
结论
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]隔膜涂覆改善锂离子电池性能的研究[J]. 郭锋,刘月学,姜铁坤,李小平.  电池. 2015(03)
[2]纳米二氧化硅/聚酰亚胺涂层改性聚丙烯隔膜[J]. 胡旭尧,尚玉明,王要武,王莉,何向明,周艺,崔涛.  电池. 2013(06)
[3]锂离子电池电解质盐LiBF4的制备新方法及表征[J]. 刘建文,李新海,王志兴,郭华军,胡启阳.  无机化学学报. 2009(01)
[4]锂离子电池电解液研究进展[J]. 郭营军,晨晖,谢燕婷.  新材料产业. 2007(08)
[5]锂在人造石墨、中间相炭微球及无定形碳中的扩散系数(英文)[J]. 郭华军,李新海,张新明,王红强,王志兴,彭文杰.  新型炭材料. 2007(01)
[6]改性石墨用作锂离子蓄电池负极材料[J]. 唐致远,吴菲.  电源技术. 2006(02)
[7]TTFP在锂离子蓄电池电解液中的阻燃性能[J]. 孙斌,周震涛,夏信德.  电源技术. 2005(09)
[8]国外含磷系、卤素系阻燃聚氨酯材料的研究进展[J]. 常海,王吉贵,甘孝贤.  火炸药学报. 2004(02)
[9]锂离子电池隔膜的研究与开发[J]. 胡继文,许凯,沈家瑞.  高分子材料科学与工程. 2003(01)



本文编号：2984436