PVDF基固态锂电池中NCA正极的失效分析及梯度结构对界面的优化

发布时间：2024-03-02 05:21

　　随着社会经济的飞速发展和科技的不断进步,人类对能源的需求量越来越大。由于传统化石能源在全球的储量有限且不可再生,我们正面临着能源枯竭的严峻问题。与此同时,化石能源的过度使用已造成河流污染、大气污染等严重的环境问题。在可持续发展的时代要求下,研究和应用可循环、可再生的清洁能源迫在眉睫。然而风能、潮汐能、太阳能等新能源受环境限制较大,不能直接被利用,需要储能设备对其进行转化和存储。另外,可穿戴设备、新能源电动汽车的飞速发展对储能设备及材料提出了容量大、稳定性强、无污染、低成本以及安全等更高的要求。锂离子电池因具有较高的能量密度、较好的循环稳定性和较低的自放电率等优势符合当代社会发展的要求。虽然液态锂离子电池已实现商业化,但因封装困难、形状局限性大和安全性差等问题,应用范围十分受限。固态电解质具有电化学稳定窗口宽、安全性强等优势,解决了传统液态电池的很多问题。因此本文通过溶液浇注法制备了 PVDF基聚合物固态电解质并研究了 Li6.75La3Zri.75Tao.25O12(LLZTO)掺杂对电解质结构、性能的影响。结果表明,LLZTO的加入为PVDF提供了碱性环境,使部分PVDF产生脱氟化氢...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１全球电动汽车的发展：（ａ）电动汽车储量；（ｂ）电动汽车登记量［８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ＥＶｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ，?（ａ）?ＥＶ?ｓｔｏｃｋ?ａｎｄ?（ｂ）?ＥＶ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＾８＾??

锂离子电池已广泛应用于交通、通讯、储能、可穿戴设备等领域中，??具有很好的发展前景［６］。早在１９９０年索尼公司就将锂离子电池商业化［７］，目前以??锂离子电池作为动力电池的新能源汽车也已进入市场，图１．１显示了近几年电动??汽车的发展现状［８］。因此人们对锂离子电池的性能以及应....

图１．２不同的电池技术体积和质量能量密度的对比［１（）１??

能实现商业化。９０年代石墨和碳材料负极因为结构稳定、安全性高等优势，成??功实现了锂离子电池的商业化［９］。其中石墨的理论容量为３７２?ｍＡｈ?ｇ＂１，金属锂??的理论容量高达３８６０〇＾１１＃。相比于其他的电池技术（图１．２），锂离子电池因??能量密度高和设计灵活性强，在便携式....

图１．３锂离子电池工作原理图Ｍｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ１１３＾??

能实现商业化。９０年代石墨和碳材料负极因为结构稳定、安全性高等优势，成??功实现了锂离子电池的商业化［９］。其中石墨的理论容量为３７２?ｍＡｈ?ｇ＂１，金属锂??的理论容量高达３８６０〇＾１１＃。相比于其他的电池技术（图１．２），锂离子电池因??能量密度高和设计灵活性强，在便携式....

图１．４态锂池的意ｔ２８］??

?（－）??图１．４固态锂电池的结构示意图ｔ２８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｂａｔｔｅｒｙ＾２８１??理想的固态电解质在制备过程中，必须考虑的因素有：锂离子电导率、化学??稳定性、电化学稳....

本文编号：3916395