水性粘结剂PTFE对LiFePO 4 /C电极性能的影响研究
发布时间：2021-07-17 10:42
橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4）以其高稳定性、价格低廉、环境友好、原材料丰富、寿命长等独特的优势,成为了最具有发展前景的锂离子电池正极材料。粘结剂是正极中重要的组成部分,影响着电极的电化学性能,本文采用一种环境友好、价格低廉的水性粘结剂PTFE,作为LiFePO4/C电极制备过程中的粘结剂,来改善LiFePO4/C正极的电化学性能。具体实验工作包括以下方面:（1）水性粘结剂PTFE作为LiFePO4/C电极制备过程中的粘结剂,酒精作为添加溶剂,同时使用传统粘结剂PVDF和溶剂NMP作为对比实验。通过对涂布前的悬浮液进行的流变测试,发现在常温、剪切模式下,使用PTFE制备出来的混合浆料具备了更高的黏度系数,同样在温度模式下,PTFE也表现出了优良的黏度特性。从结构上看,两种粘结剂在红外光谱中1580 cm-1处表现出了不同的吸收峰。通过循环前后的极片SEM图可以发现,PTFE样品的表面颗粒分布较均匀,而PVDF样品循环后的表面颗粒有脱落现象。从电化学性能的体现上看,使用PTFE和PVDF作为粘结剂的...
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池的结构和工作原理
1.2.2 锂离子电池正极材料
1.3 磷酸铁锂正极材料概况
1.3.1 磷酸铁锂正极材料结构特点
1.3.2 磷酸铁锂正极材料研究现状
1.4 锂离子电池电极粘结剂
1.4.1 锂离子电池电极粘结剂发展现状
1.4.2 水性粘结剂概况
1.4.3 水性粘结剂在磷酸铁锂电池中的应用
1.5 本课题研究的主要内容
第2章 实验原料、仪器设备与分析测试方法
2.1 实验主要原料
2.2 实验原料与仪器
2.3 材料表征方法方法
2.3.1 X射线衍射测试
2.3.2 扫描电镜显微镜测试
2.3.3 红外光谱测试
2.3.4 黏度测试
2.4 电极制备和电池装配
2.5 电化学性能测试
2.5.1 恒流充放电测试
2.5.2 倍率放电性能测试
2.5.3 循环伏安测试
2.5.4 交流阻抗测试
第3章 水性粘结剂PTFE对LiFePO_4/C电极性能的影响研究
3.1 引言
3.2
3.2.1 电极的制备
3.2.2 材料的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 黏度测试
3.3.2 XRD和FTIR测试
3.3.3 SEM测试
3.3.4 电化学性能测试
3.4 本章小结
第4章 使用PTFE作为粘结剂的LiFePO_4/C电极优化处理
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极的制备
4.2.2 测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 温度和时间对极片电化学性能的影响
4.3.2 SEM分析
4.3.3 EIS分析
4.3.4 傅里叶变换红外光谱辅助分析极片中痕量水的存在
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车与锂离子电池[J]. 黄学杰. 物理. 2015(01)
[2]锂离子电池的针刺测试[J]. 张海林,和祥运,李艳,王慧景,王卡. 电池工业. 2014(04)
[3]锰酸锂电池中水分及产气的研究[J]. 吴宁宁,安富强,杨道均,赖林. 电源技术. 2014(01)
[4]利用新颖的三层电极提高LiFePO4/C正极材料的电化学性能（英文）[J]. 肖政伟,胡国荣,杜柯,彭忠东. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[5]车用动力电池系统的关键技术与学科前沿[J]. 张剑波,卢兰光,李哲. 汽车安全与节能学报. 2012(02)
[6]锂电池中低成本碳包覆磷酸铁锂正极材料的合成及其性能[J]. 徐土根,王连邦,李晟,马淳安. 化学学报. 2009(20)
[7]MCMB/水性粘结剂体系锂离子电池负极制备工艺研究[J]. 郭雪飞,王成扬,张晓林,王圆方. 炭素. 2006(04)
[8]21世纪电池技术展望[J]. 毕道治. 电池工业. 2002(Z1)
[9]水溶性粘合剂在锂离子电池电极中的应用[J]. 詹晋华,冼巧妍,戴燕珊. 电池. 2001(03)
[10]表面处理对锂离子电池胶粘剂性能的影响[J]. 周震涛,严燕. 电池. 2000(06)
硕士论文
[1]液态软包装LiFePO4锂离子电池气胀问题的研究[D]. 王子君.天津大学 2009
本文编号：3288016
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池的结构和工作原理
1.2.2 锂离子电池正极材料
1.3 磷酸铁锂正极材料概况
1.3.1 磷酸铁锂正极材料结构特点
1.3.2 磷酸铁锂正极材料研究现状
1.4 锂离子电池电极粘结剂
1.4.1 锂离子电池电极粘结剂发展现状
1.4.2 水性粘结剂概况
1.4.3 水性粘结剂在磷酸铁锂电池中的应用
1.5 本课题研究的主要内容
第2章 实验原料、仪器设备与分析测试方法
2.1 实验主要原料
2.2 实验原料与仪器
2.3 材料表征方法方法
2.3.1 X射线衍射测试
2.3.2 扫描电镜显微镜测试
2.3.3 红外光谱测试
2.3.4 黏度测试
2.4 电极制备和电池装配
2.5 电化学性能测试
2.5.1 恒流充放电测试
2.5.2 倍率放电性能测试
2.5.3 循环伏安测试
2.5.4 交流阻抗测试
第3章 水性粘结剂PTFE对LiFePO_4/C电极性能的影响研究
3.1 引言
3.2
3.2.1 电极的制备
3.2.2 材料的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 黏度测试
3.3.2 XRD和FTIR测试
3.3.3 SEM测试
3.3.4 电化学性能测试
3.4 本章小结
第4章 使用PTFE作为粘结剂的LiFePO_4/C电极优化处理
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极的制备
4.2.2 测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 温度和时间对极片电化学性能的影响
4.3.2 SEM分析
4.3.3 EIS分析
4.3.4 傅里叶变换红外光谱辅助分析极片中痕量水的存在
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车与锂离子电池[J]. 黄学杰. 物理. 2015(01)
[2]锂离子电池的针刺测试[J]. 张海林,和祥运,李艳,王慧景,王卡. 电池工业. 2014(04)
[3]锰酸锂电池中水分及产气的研究[J]. 吴宁宁,安富强,杨道均,赖林. 电源技术. 2014(01)
[4]利用新颖的三层电极提高LiFePO4/C正极材料的电化学性能（英文）[J]. 肖政伟,胡国荣,杜柯,彭忠东. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[5]车用动力电池系统的关键技术与学科前沿[J]. 张剑波,卢兰光,李哲. 汽车安全与节能学报. 2012(02)
[6]锂电池中低成本碳包覆磷酸铁锂正极材料的合成及其性能[J]. 徐土根,王连邦,李晟,马淳安. 化学学报. 2009(20)
[7]MCMB/水性粘结剂体系锂离子电池负极制备工艺研究[J]. 郭雪飞,王成扬,张晓林,王圆方. 炭素. 2006(04)
[8]21世纪电池技术展望[J]. 毕道治. 电池工业. 2002(Z1)
[9]水溶性粘合剂在锂离子电池电极中的应用[J]. 詹晋华,冼巧妍,戴燕珊. 电池. 2001(03)
[10]表面处理对锂离子电池胶粘剂性能的影响[J]. 周震涛,严燕. 电池. 2000(06)
硕士论文
[1]液态软包装LiFePO4锂离子电池气胀问题的研究[D]. 王子君.天津大学 2009
本文编号：3288016
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3288016.html
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