碳膜改性集流体及其对锂离子电池性能的影响研究
发布时间：2021-04-26 14:52
锂离子电池作为新能源的热点领域,因其高能量密度,储存能量大,循环性能优异,绿色环保等优势而备受市场青睐。可携带电子设备和新能源汽车的快速发展,对锂离子电池的电化学性能有着更高的要求。但是集流体与活性物质界面电阻大,影响了电池内部电子转移;集流体与活性物质结合强度不高,在电池工作时活性物质可能脱落;另外集流体易被电解液腐蚀导致失效。集流体的缺点限制了锂离子电池的性能进一步提高。因此寻找一种合理的方式改性集流体具有非常大的工业价值。本文通过磁控溅射在集流体表面沉积导电碳膜,优化集流体与活性物质的界面特性从而提升锂离子电池性能。研究结果表明:1.碳膜改性铜集流体对钛酸锂电池性能具有显著的改善:碳膜通过增大铜箔表面的接触角,粗糙度,增强了铜集流体和钛酸锂之间的结合强度,以及延缓了铜集流体的腐蚀。另外循环性能测试表明,P-Cu-LTO电池在1C倍率下循环400次后放电比容量下降至105.8 mAh.g-1,容量保持率为66.4%;而C-Cu-LTO电池在1C倍率下循环400次放电比容量下降至130.5 mAh.g-1,容量保持率相比P-Cu-LTO提高...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池的发展历程
1.4 集流体改性现状
1.4.1 铝箔集流体的表面改性进展
1.4.2 铜箔集流体的表面改性进展
1.5 课题研究意义及主要工作内容
第二章 实验材料及表征设备
2.1 实验材料及仪器
2.2 材料表征及性能测试
2.2.1 场发射扫描电子显微镜观察
2.2.2 X-射线光电子能谱分析
2.2.3 RAMAN分析
2.2.4 结合力测试
2.2.5 接触角测试
2.2.6 EIS测试及CV测试
2.2.7 充放电性能测试
第三章 碳膜改性铜集流体及其对钛酸锂半电池性能的影响
引言
3.1 实验部分
3.1.1 碳膜改性铜集流体的制备
3.1.2 钛酸锂半电池的组装
3.2 结果与讨论
3.2.1 碳膜改性铜集流体性能表征
3.2.2 钛酸锂半电池的性能测试及分析
3.2.3 碳膜改性对钛酸锂半电池性能的影响机理分析
3.3 小结
第四章 碳膜改性铝集流体及其对钴酸锂半电池性能的影响
引言
4.1 实验部分
4.1.1 碳膜改性铝集流体的制备
4.1.2 钴酸锂半电池的组装
4.2 结果与讨论
4.2.1 碳膜改性铝集流体性能表征
4.2.2 钴酸锂半电池的性能测试及分析
4.2.3 碳膜改性对钴酸锂半电池性能的影响机理分析
4.3 小结
第五章 碳膜改性集流体对钛酸锂/钴酸锂全电池性能的影响
引言
5.1 实验部分
5.1.1 碳膜改性集流体的制备
5.1.2 钛酸锂/钴酸锂全电池的组装
5.2 结果与讨论
5.2.1 钛酸锂/钴酸锂全电池的性能测试及分析
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 主要创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯增增强锂离离子电池池铝箔集流流体的抗抗腐蚀性性[J]. 庄林. 物理化学学报. 2018(06)
[2]涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能影响研究[J]. 邓龙征,吴锋,高旭光,谢海明,杨智伟. 无机化学学报. 2014(04)
[3]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[4]锂电池发展简史[J]. 黄彦瑜. 物理. 2007(08)
[5]金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展[J]. 庄全超,武山. 电源技术. 2004(02)
[6]聚合物锂离子电池的研究进展[J]. 胡传跃,李新海,孙铭良,王志兴,邓凌峰. 电池工业. 2001(02)
博士论文
[1]正极钴酸锂材料的容量衰减机制及改性研究[D]. 申斌.哈尔滨工业大学 2017
[2]界面优化提高锂离子电池性能及锂离子电池产业化过程技术研究[D]. 康书文.东北师范大学 2015
[3]基于石墨烯的高性能锂离子电池负极材料的研究[D]. 蔡丹丹.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]锂离子电容器集流体的表面改性技术研究[D]. 蒋江民.南京航空航天大学 2017
[2]锂离子电池负极材料钛酸锂的制备改性及其应用[D]. 王浩.天津大学 2013
本文编号：3161607
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池的发展历程
1.4 集流体改性现状
1.4.1 铝箔集流体的表面改性进展
1.4.2 铜箔集流体的表面改性进展
1.5 课题研究意义及主要工作内容
第二章 实验材料及表征设备
2.1 实验材料及仪器
2.2 材料表征及性能测试
2.2.1 场发射扫描电子显微镜观察
2.2.2 X-射线光电子能谱分析
2.2.3 RAMAN分析
2.2.4 结合力测试
2.2.5 接触角测试
2.2.6 EIS测试及CV测试
2.2.7 充放电性能测试
第三章 碳膜改性铜集流体及其对钛酸锂半电池性能的影响
引言
3.1 实验部分
3.1.1 碳膜改性铜集流体的制备
3.1.2 钛酸锂半电池的组装
3.2 结果与讨论
3.2.1 碳膜改性铜集流体性能表征
3.2.2 钛酸锂半电池的性能测试及分析
3.2.3 碳膜改性对钛酸锂半电池性能的影响机理分析
3.3 小结
第四章 碳膜改性铝集流体及其对钴酸锂半电池性能的影响
引言
4.1 实验部分
4.1.1 碳膜改性铝集流体的制备
4.1.2 钴酸锂半电池的组装
4.2 结果与讨论
4.2.1 碳膜改性铝集流体性能表征
4.2.2 钴酸锂半电池的性能测试及分析
4.2.3 碳膜改性对钴酸锂半电池性能的影响机理分析
4.3 小结
第五章 碳膜改性集流体对钛酸锂/钴酸锂全电池性能的影响
引言
5.1 实验部分
5.1.1 碳膜改性集流体的制备
5.1.2 钛酸锂/钴酸锂全电池的组装
5.2 结果与讨论
5.2.1 钛酸锂/钴酸锂全电池的性能测试及分析
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 主要创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯增增强锂离离子电池池铝箔集流流体的抗抗腐蚀性性[J]. 庄林. 物理化学学报. 2018(06)
[2]涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能影响研究[J]. 邓龙征,吴锋,高旭光,谢海明,杨智伟. 无机化学学报. 2014(04)
[3]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[4]锂电池发展简史[J]. 黄彦瑜. 物理. 2007(08)
[5]金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展[J]. 庄全超,武山. 电源技术. 2004(02)
[6]聚合物锂离子电池的研究进展[J]. 胡传跃,李新海,孙铭良,王志兴,邓凌峰. 电池工业. 2001(02)
博士论文
[1]正极钴酸锂材料的容量衰减机制及改性研究[D]. 申斌.哈尔滨工业大学 2017
[2]界面优化提高锂离子电池性能及锂离子电池产业化过程技术研究[D]. 康书文.东北师范大学 2015
[3]基于石墨烯的高性能锂离子电池负极材料的研究[D]. 蔡丹丹.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]锂离子电容器集流体的表面改性技术研究[D]. 蒋江民.南京航空航天大学 2017
[2]锂离子电池负极材料钛酸锂的制备改性及其应用[D]. 王浩.天津大学 2013
本文编号：3161607
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3161607.html
