P（VDF-TrFE）基复合锂离子电池隔膜性能研究
发布时间：2021-05-31 22:09
通过电池把目前剩余能量存储起来是解决未来能源短缺问题最快便捷有效的方式之一,而锂离子电池是有目前诸多电子器件的主要电源。但是,隔膜的发展是锂离子电池快速发展的瓶颈,因此研发新型复合材料隔膜是提升锂电性能的重中之重。本文选取具有高介电常数和低绪晶度的含氟聚合物P（VDF-TrFE）为基体,为其中添加无机纳米颗粒,采用溶液浇注法制备复合膜,通过SEM、XRD、DSC、TGA、PT-IR、拉伸测式以及电化学测试等对复合膜的形貌,结晶度、热稳定性、力学性能、吸液率和电化学稳定性进行了测试研究。取得研究成果如下:1)采用去氯氢化反应制备了P（VDF-TrFE）材料,分别向其添加不同质量分数的BaTiO3和ZrO2纳米颗粒进行复合,然后采用溶液浇注法分别制备了BaTiO3/P（VDF-TrFE）和ZrO2/P（VDF-TrFE）纳米复合薄膜。发现随着无机陶瓷颗粒掺杂量的增加,隔膜的结晶性。拉伸断裂强度,孔隙率和吸液率逐渐提高,当陶瓷颗粒质置百分比达到15%时,隔膜性能可达到最佳值,以上性能均优于商业膜Celga...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纽扣式锂离子电池
绪论3图1-2电池原理图[4]Figure1-2Batteryschematic[4]因为锂离子电池充放电的循环历程形似一个摇椅，法国科学家Armand[20]形象地称其为“摇椅电池”。在电池循环过程中，为以防出现过充状态时负极表面析出或沉积金属锂，普遍会选取具有嵌锂特性的负极材料。以LiCoO2锂离子电池为例，其电池及其正负极反应过程可表达为下式所示[21]：电池反应：nxxnLiCLiCoOCLiCoO212充电放电（1-1）正极反应：LiCoOCoOLixexLix212充电放电（1-2）负极反应：nxnCxexLiCLi充电放电（1-3）1.3锂离子电池隔膜1.3.1锂离子电池隔膜概况电解质一般是为Li+在电池内部提供传输通道，其制约着电池结构的反应动力学，与电池的充放电性、循环寿命、安全使用性能均密切相关。随着各式各样电解质的不断涌现，根据电解质物理形态可划分为如图1-3所示的主要种类。众所周知，置于正负极之间的一层多孔薄膜材料是组装锂离子电池的重要部件之一。隔膜性能的好与坏直接关乎着锂电池的综合性能是否良好[22-23]。图1-3锂离子电池电解质分类Figure1-3Lithiumionbatteryelectrolyteclassification
绪论3图1-2电池原理图[4]Figure1-2Batteryschematic[4]因为锂离子电池充放电的循环历程形似一个摇椅，法国科学家Armand[20]形象地称其为“摇椅电池”。在电池循环过程中，为以防出现过充状态时负极表面析出或沉积金属锂，普遍会选取具有嵌锂特性的负极材料。以LiCoO2锂离子电池为例，其电池及其正负极反应过程可表达为下式所示[21]：电池反应：nxxnLiCLiCoOCLiCoO212充电放电（1-1）正极反应：LiCoOCoOLixexLix212充电放电（1-2）负极反应：nxnCxexLiCLi充电放电（1-3）1.3锂离子电池隔膜1.3.1锂离子电池隔膜概况电解质一般是为Li+在电池内部提供传输通道，其制约着电池结构的反应动力学，与电池的充放电性、循环寿命、安全使用性能均密切相关。随着各式各样电解质的不断涌现，根据电解质物理形态可划分为如图1-3所示的主要种类。众所周知，置于正负极之间的一层多孔薄膜材料是组装锂离子电池的重要部件之一。隔膜性能的好与坏直接关乎着锂电池的综合性能是否良好[22-23]。图1-3锂离子电池电解质分类Figure1-3Lithiumionbatteryelectrolyteclassification
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池隔膜材料的研究进展[J]. 余航,石玲,邓龙辉,胡为晴. 化工设计通讯. 2019(10)
[2]全球锂离子电池市场现状及预测[J]. 曹青. 新材料产业. 2019(09)
[3]聚偏氟乙烯硬弹性膜的制备与表征[J]. 徐运祺,王万卷,刘志健,容腾,余巧玲,邓攀,潘永红. 山东化工. 2019(15)
[4]聚多巴胺改性静电纺EVOH–SO3Li薄膜的热力性能[J]. 巩桂芬,梁杰睿. 工程塑料应用. 2017(12)
[5]电力储能技术进展与挑战[J]. 蒋凯. 电力需求侧管理. 2017(04)
[6]静电纺丝法制备PVDF锂离子电池隔膜工艺条件的研究[J]. 龚勇,陈建,蒋文平,曾宪光,张华知,金永中,唐俊,牟宗平. 化工新型材料. 2016(02)
[7]Al2O3/P（MMA-BA）复合涂层改性锂离子电池隔膜的制备和性能研究[J]. 季文姣,万玲玉,王吉帅,刘佳丽,顾嘉玮. 功能材料. 2015(S2)
[8]锂电池隔膜行业现状与发展趋势探讨[J]. 张伟,吴耀根. 塑料制造. 2015(06)
[9]聚偏氟乙烯制备锂离子电池隔膜初探[J]. 周丕严. 有机氟工业. 2012(03)
[10]静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展[J]. 于建香,刘太奇. 新技术新工艺. 2012(05)
本文编号：3209056
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纽扣式锂离子电池
绪论3图1-2电池原理图[4]Figure1-2Batteryschematic[4]因为锂离子电池充放电的循环历程形似一个摇椅，法国科学家Armand[20]形象地称其为“摇椅电池”。在电池循环过程中，为以防出现过充状态时负极表面析出或沉积金属锂，普遍会选取具有嵌锂特性的负极材料。以LiCoO2锂离子电池为例，其电池及其正负极反应过程可表达为下式所示[21]：电池反应：nxxnLiCLiCoOCLiCoO212充电放电（1-1）正极反应：LiCoOCoOLixexLix212充电放电（1-2）负极反应：nxnCxexLiCLi充电放电（1-3）1.3锂离子电池隔膜1.3.1锂离子电池隔膜概况电解质一般是为Li+在电池内部提供传输通道，其制约着电池结构的反应动力学，与电池的充放电性、循环寿命、安全使用性能均密切相关。随着各式各样电解质的不断涌现，根据电解质物理形态可划分为如图1-3所示的主要种类。众所周知，置于正负极之间的一层多孔薄膜材料是组装锂离子电池的重要部件之一。隔膜性能的好与坏直接关乎着锂电池的综合性能是否良好[22-23]。图1-3锂离子电池电解质分类Figure1-3Lithiumionbatteryelectrolyteclassification
绪论3图1-2电池原理图[4]Figure1-2Batteryschematic[4]因为锂离子电池充放电的循环历程形似一个摇椅，法国科学家Armand[20]形象地称其为“摇椅电池”。在电池循环过程中，为以防出现过充状态时负极表面析出或沉积金属锂，普遍会选取具有嵌锂特性的负极材料。以LiCoO2锂离子电池为例，其电池及其正负极反应过程可表达为下式所示[21]：电池反应：nxxnLiCLiCoOCLiCoO212充电放电（1-1）正极反应：LiCoOCoOLixexLix212充电放电（1-2）负极反应：nxnCxexLiCLi充电放电（1-3）1.3锂离子电池隔膜1.3.1锂离子电池隔膜概况电解质一般是为Li+在电池内部提供传输通道，其制约着电池结构的反应动力学，与电池的充放电性、循环寿命、安全使用性能均密切相关。随着各式各样电解质的不断涌现，根据电解质物理形态可划分为如图1-3所示的主要种类。众所周知，置于正负极之间的一层多孔薄膜材料是组装锂离子电池的重要部件之一。隔膜性能的好与坏直接关乎着锂电池的综合性能是否良好[22-23]。图1-3锂离子电池电解质分类Figure1-3Lithiumionbatteryelectrolyteclassification
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池隔膜材料的研究进展[J]. 余航,石玲,邓龙辉,胡为晴. 化工设计通讯. 2019(10)
[2]全球锂离子电池市场现状及预测[J]. 曹青. 新材料产业. 2019(09)
[3]聚偏氟乙烯硬弹性膜的制备与表征[J]. 徐运祺,王万卷,刘志健,容腾,余巧玲,邓攀,潘永红. 山东化工. 2019(15)
[4]聚多巴胺改性静电纺EVOH–SO3Li薄膜的热力性能[J]. 巩桂芬,梁杰睿. 工程塑料应用. 2017(12)
[5]电力储能技术进展与挑战[J]. 蒋凯. 电力需求侧管理. 2017(04)
[6]静电纺丝法制备PVDF锂离子电池隔膜工艺条件的研究[J]. 龚勇,陈建,蒋文平,曾宪光,张华知,金永中,唐俊,牟宗平. 化工新型材料. 2016(02)
[7]Al2O3/P（MMA-BA）复合涂层改性锂离子电池隔膜的制备和性能研究[J]. 季文姣,万玲玉,王吉帅,刘佳丽,顾嘉玮. 功能材料. 2015(S2)
[8]锂电池隔膜行业现状与发展趋势探讨[J]. 张伟,吴耀根. 塑料制造. 2015(06)
[9]聚偏氟乙烯制备锂离子电池隔膜初探[J]. 周丕严. 有机氟工业. 2012(03)
[10]静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展[J]. 于建香,刘太奇. 新技术新工艺. 2012(05)
本文编号：3209056
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3209056.html
