柔性锂离子电容器电极制备及其电化学性能研究
发布时间：2021-06-16 01:04
近年来,便携式和可穿戴电子设备在许多应用领域引起了关注,对柔性储能器件的需求也日益增加。柔性锂离子电容器具有能量密度高、功率密度大和循环寿命长等特点,是目前备受关注的一种新型储能器件。钛酸锂（LTO）作为锂离子电容器的负极材料,对器件整体的性能起到关键作用。本文利用静电喷雾沉积法（Electrostatic Spray Deposition,ESD）制备了无粘结剂的柔性钛酸锂电极,研究了不同基底温度对电极形貌和电化学性能的影响,另外还通过添加十六烷基三甲基溴化铵对钛酸锂进行包碳改性以提升其倍率性能,制备了氮掺杂碳包覆钛酸锂柔性电极。最后组装出锂离子电容器,测试评估了电极的实用性。所展开的研究工作和取得的主要结果如下:首先,利用静电喷雾沉积法在碳纸上沉积LTO,制备了柔性LTO电极。对比不同温度下焙烧不同时间获得产物的XRD分析结果,发现将前驱物在700℃下保温6 h可以得到纯相LTO。在静电喷雾沉积过程中,基底温度对LTO沉积形貌影响很大。基底温度由低到高,沉积产物层形貌由密实且表面光滑状转变为疏松多孔状。基底温度过高时形成的沉积产物呈现互不相连的致密块状,导致电极性能的显著下降。静电...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２电解液消耗型ＬＴＣｓ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ?ＬＩＣｓ??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???—?ｍ??＿二，６?？二?＿??图１．２电解液消耗型ＬＴＣｓ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ?ＬＩＣｓ??（２）?“摇椅式”锂离子传输型??此类型锂离子电容器的工作原理与锂离子电池的“摇椅式”反应过程类似，正极一??般是可提供锂离子的锂插层材料如ＬｉＣ〇０２、ＬｉＭｍＣＵ等，负极为电容型活性材料。充电??时，Ｌｉ＋从正极材料中脱出进入电解液，同时电解液里的Ｌｉ＋向负极迀移并产生双电层电??容（图１．３）。放电时，被吸附的Ｌｉ＋从负极释放，并经过电解液重新嵌入到正极材料中，??在整个反应过程中电解液中的离子浓度不发生变化，只有Ｌｉ＋在正负极之间往复运动。??＋?－??？?Ｌｒ?热??￣?ｍ??ｍｍ??图１．３?“摇椅式”锂离子传输型ＬＩＣｓ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｒｏｃｋｉｎｇ?ｃｈａｉｒ?Ｌｉ－ｉｏｎ?ＬＩＣｓ??￣?７?￣??
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本文编号：3232056
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
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图１．２电解液消耗型ＬＴＣｓ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ?ＬＩＣｓ??
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