電池隔膜是影響電池安全性和循環(huán)性能的關鍵組件之一,優(yōu)良性能的電池隔膜一直受到國內外學者的廣泛關注。含氟聚合物膜由于良好的耐熱性、耐化學腐蝕性等特點,在日常生活中具有廣泛的應用。但由于其對電解液的潤濕性較差,較少用于電化學領域。本論文基于凝膠聚電解質、無機組分對于含氟聚合物多孔膜潤濕性和電化學性能的增強作用,對含氟聚合物多孔膜其表面進行雜化改性,制備可用于鋰離子電池循環(huán)體系下應用的含氟聚合物復合隔膜,與含氟聚合物多孔膜相比,復合膜的電化學性能明顯提高,其組裝的電池性能也得到明顯提升。本論文為含氟聚合物隔膜在電池領域的應用提供基礎。首先采用聚乙烯亞胺(PEI)凝膠聚電解質與氟碳表面活性劑(QS)結合,對聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜表面進行改性,得到了親水性與親液性能良好的PTFE/PEI復合膜。采用傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、掃描電鏡(SEM)、接觸角測量儀、電化學工作站對復合膜的結構與電化學性能進行表征,并將其組裝在鋰離子C2032電池中,研究QS表面改性時間對PTFE/PEI復合膜性能的影響。結果表明,最優(yōu)條件下改性的PTFE/PEI復合膜對純水接觸角在4s內下降至0°,對有機電解液...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鋰離子電池及其隔膜
    1.2 鋰離子電池隔膜及其改性
        1.2.1 鋰離子電池隔膜種類
            1.2.1.1 聚烯烴隔膜
            1.2.1.2 新型聚合物隔膜
            1.2.1.3 含氟聚合物多孔膜
        1.2.2 鋰離子電池隔膜改性
            1.2.2.1 接枝改性
            1.2.2.2 共混改性
            1.2.2.3 填充改性
            1.2.2.4 復合改性
    1.3 論文的研究意義及研究內容
    1.4 論文研究來源
第2章 凝膠聚電解質對PTFE隔膜的親液改性及其電化學性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及藥品
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 PTFE/PEI復合膜的制備
        2.2.4 PTFE/PEI復合膜的表征
        2.2.5 PTFE/PEI復合膜的電化學表征
        2.2.6 PTFE/PEI復合膜的電池性能測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 PTFE/PEI復合膜的微觀形貌分析
        2.3.2 PTFE/PEI復合膜的ATR-FTIR分析
        2.3.3 PTFE/PEI復合膜的潤濕性與吸液率
        2.3.4 PTFE/PEI復合膜的電化學性能
        2.3.5 PTFE/PEI復合膜在電池循環(huán)中的性能
    2.4 本章小結
第3章 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜及其電化學性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及藥品
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的制備
        3.2.4 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的表征
        3.2.5 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的電化學表征
        3.2.6 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的電池性能測試
        3.2.7 復合膜的熱穩(wěn)定性測試
        3.2.8 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜在鈉電池體系中的性能測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的微觀形貌分析
        3.3.2 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的ATR-FTIR分析
        3.3.3 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的表面潤濕性與吸液率
        3.3.4 改性溶液中正硅酸乙酯含量對PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的結構影響
        3.3.5 正硅酸乙酯含量對PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的電化學性能影響
        3.3.6 正硅酸乙酯含量對PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的電池性能影響
        3.3.7 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜在電池循環(huán)測試中的性能
        3.3.8 PTFE/PEI和 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜的熱穩(wěn)定性
        3.3.9 PTFE/PEI-SiO₂ 復合膜與商業(yè)隔膜在電池循環(huán)中的性能對比
    3.4 本章小結
第4章 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜及其電化學性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及藥品
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的制備
        4.2.4 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的表征
        4.2.5 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的電化學表征
        4.2.6 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的電池性能測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的微觀形貌分析
        4.3.2 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的ATR-FTIR分析
        4.3.3 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的表面潤濕性
        4.3.4 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜的電化學性能
        4.3.5 PVDF/PDDA@TiO₂ 復合膜在電池循環(huán)中的性能
    4.4 本章小結
總結
參考文獻
攻讀碩士學位期間所取得的學術成果
致謝



本文編號：3881571