本文選擇氮化硼纖維平紋布作為載體材料,通過前驅(qū)體轉(zhuǎn)化工藝在其內(nèi)部復(fù)合納米氧化鎂顆粒制備氮化硼纖維/MgO復(fù)合隔膜,用于長壽命鋰系熱電池中,以提高電池的安全性。首先對氮化硼纖維布的制備方法和工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。通過比較抄紙、針織以及平紋編織工藝三種方法,優(yōu)選平紋編織工藝制備氮化硼纖維布。工藝參數(shù)分別研究了前驅(qū)體纖維直徑、絲束中纖維根數(shù)對氮化硼纖維布厚度的影響,以及熱處理工藝對氮化硼纖維布氮含量的影響,同時研究了650℃下纖維布的耐溫性能,并通過SEM、XRD、FT-IR等分析手段對纖維布進(jìn)行了表征。其次,研究了氧化鎂粉體復(fù)合改善氮化硼纖維織物浸潤性。研究結(jié)果表明,在前驅(qū)體溶液中添加異丙醇能夠顯著提高纖維布在前驅(qū)體溶液中的浸潤能力,確定了前驅(qū)體溶液的最佳濃度范圍,25%³0%。隔膜內(nèi)部吸附的前驅(qū)體溶液經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)化成納米MgO顆粒。經(jīng)過復(fù)合處理的氮化硼纖維隔膜,其電解液吸附能力提高至純氮化硼纖維布的8倍左右。最后,測試了所制備的氮化硼纖維/MgO復(fù)合隔膜的厚度、耐溫性能、電解液保持能力以及單體電池放電性能,并進(jìn)行了SEM及電子能譜分析。結(jié)果表明,氮化硼纖維復(fù)合隔膜的平... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱電池實物圖

圖 1-2 六方氮化硼與石墨的晶體結(jié)構(gòu)[53](a) 六方氮化硼 (b) 石墨（2）氮化硼纖維的研究現(xiàn)狀國外對 BN 纖維的研究始于上世紀(jì) 60 年代，1963 年美國金剛砂公司開始研制定長 BN 纖維，并于 1965 年研制成功，以美國為代表的發(fā)達(dá)國家早在上世紀(jì)70 年代已經(jīng)實現(xiàn)了纖維的規(guī)�；a(chǎn)，并且將氮化硼纖維作為重要的戰(zhàn)略禁運(yùn)物資對我國進(jìn)行技術(shù)封鎖。國內(nèi)對 BN 纖維的研究起步較晚，在國家政策的大力扶持下，在山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院有限公司、中科院過程所等單位的共同努力下，氮化硼纖維在制備技術(shù)和性能等方面都取得了長足的進(jìn)步，與世界先進(jìn)水平的差距逐漸縮小。其中山東工陶院采用無機(jī)前驅(qū)體法制備 BN 纖維，目前已建成國內(nèi)唯一一條年產(chǎn)百公斤級 BN 纖維生產(chǎn)線，具備了小批量生產(chǎn)能力，在纖維制備方面成功攻克了高性能前驅(qū)體纖維研制、纖維高低溫氮化、內(nèi)部微晶�？刂埔约袄w維表面防潮強(qiáng)化涂層等關(guān)鍵技術(shù)，所制備的連續(xù)氮化硼纖維性能優(yōu)異，可實現(xiàn)三維立體編織。（3）氮化硼纖維隔膜的研究進(jìn)展

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文試樣質(zhì)量(g)；試樣長度(m)；試樣寬度(m)。測試力學(xué)性能測試參照國家軍用標(biāo)準(zhǔn)-氫鎳蓄電中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)試樣長度為 100mm，取平均值，即為復(fù)合隔膜的力學(xué)性能。抄紙工向性，各向均一，氮化硼纖維針織布和平紋布編織結(jié)構(gòu)的不同，其力學(xué)性能的區(qū)分標(biāo)識如圖(a) (b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰系熱電池中電解質(zhì)粘合劑MgO的優(yōu)選[J]. 楊瀟薇,宋學(xué)兵,蘭偉,劉效疆.  電源技術(shù). 2017(12)
[2]采用共同設(shè)計原則研發(fā)熱電池[J]. 李瀟.  電源技術(shù). 2017(08)
[3]熱電池薄膜組件制備及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 鄭毅,朱浩.  電源技術(shù). 2017(08)
[4]熱電池新技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 劉美美,甘潦.  當(dāng)代化工研究. 2017(03)
[5]孔結(jié)構(gòu)對熱電池用氧化鎂吸附性能的影響[J]. 汪東東,馮艷,王日初.  有色金屬科學(xué)與工程. 2017(04)
[6]六方氮化硼納米片的制備[J]. 李軍奇,周健,郝紅娟,崔明明.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[7]熱電池MgO改性石棉纖維隔膜的研究[J]. 沈冬艷,楊少華,駱柬氽,趙彥龍,余福山.  功能材料. 2015(22)
[8]熱電池薄膜電極制備及其電化學(xué)性能[J]. 原勇強(qiáng),高瑞,蘭偉,楊兆堂,楊瀟薇,劉效疆.  太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2015(05)
[9]鋰系熱電池電化學(xué)體系性能比較[J]. 張艷,劉波,趙小玲,鄭奕,陳克靖.  上海航天. 2015(04)
[10]鋰系熱電池的設(shè)計[J]. 劉歲鵬,白銀祥,楊正才,任晨.  電源技術(shù). 2015(01)

碩士論文
[1]BN纖維復(fù)合隔膜的制備及其在Li-FeS2/CoS2熱電池中的性能研究[D]. 張一弛.武漢理工大學(xué) 2016



本文編號：3049419