鋰離子電池是當代最主要的儲能器件之一。隨著時代發(fā)展,人們對其容量以及能量密度要求逐漸增高,隨之電池的安全問題以及鋰資源匱乏問題相繼出現(xiàn)。本論文針對上述問題,主要以PEO復合隔膜和鈉離子生物碳負極材料為研究對象。研究了復合隔膜的結(jié)構(gòu)及其電化學性能,探討了生物碳材料的結(jié)構(gòu)和儲鈉性能。主要研究內(nèi)容如下:本文以聚氧化乙烯(PEO)和氧化鋁(Al₂O₃)為原料,利用涂膜法制備出系列PEO-Al₂O₃復合隔膜。探索了Al₂O₃添加量對PEO-Al₂O₃復合隔膜的性能影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線能量色散譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)、紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜分析(XPS)、熱重分析(TG)及燃燒實驗法對復合隔膜的形貌、元素分布、相組成、表面化學狀態(tài)和熱穩(wěn)定性進行表征。通過線性掃描伏安法(LSV)、電化學交流阻抗法(EIS)、孔隙率和吸液率實驗考察了復合隔膜的電化學窗...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池的組成和工作原理
        1.2.3 鋰離子電池正極材料
        1.2.4 鋰離子電池負極材料
        1.2.5 鋰離子電池電解液
    1.3 聚合物電解質(zhì)簡介及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 全固態(tài)聚合物電解質(zhì)(All-Solid Polymer Electrolyte, SPE)
        1.3.2 凝膠聚合物電解質(zhì)(Gel Polymer Electrolyte, GPE)
        1.3.3 隔膜/液態(tài)電解質(zhì)
    1.4 鈉離子電池概述
        1.4.1 鈉離子電池簡介
        1.4.2 鈉離子電池的組成和工作原理
        1.4.3 鈉離子電池正極材料
        1.4.4 鈉離子電池負極材料
        1.4.5 鈉離子電池電解液
    1.5 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 實驗方法與性能表征
    2.1 實驗試劑與儀器設備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗設備
    2.2 材料物理性能表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.2.3 紅外光譜分析(FTIR)
        2.2.4 比表面積和孔徑分布分析(BET)
        2.2.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.2.6 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.7 熱失重分析(TG)
        2.2.8 吸液率測試
        2.2.9 孔隙率測試
        2.2.10 阻燃測試
        2.2.11 接觸角測試
    2.3 電池制備與組裝
        2.3.1 扣式電池制備與組裝
        2.3.2 軟包電池制備與組裝
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 離子電導率測試
        2.4.2 電化學穩(wěn)定窗口測試(LSV)
        2.4.3 恒流充放電測試
        2.4.4 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.5 電化學阻抗測試(EIS)
第三章 高安全性 PEO-Al₂O₃ 復合隔膜制備及電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 PEO-Al₂O₃ 復合隔膜制備
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 形貌分析
        3.3.2 結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 離子電導率、吸液率、孔隙率和接觸角分析
        3.3.4 熱穩(wěn)定性分析
        3.3.5 電化學穩(wěn)定性測試
        3.3.6 電池性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 生物模板法合成酵母碳微球負極材料及其儲鈉性能研究
    4.1 引言
    4.2 酵母硬碳的制備
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 形貌分析
        4.3.2 結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 孔徑分布分析
        4.3.4 電池性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與取得的其它研究成果



本文編號：3761988