鋰硫電池（Li-S電池）采用自然界儲量豐富的硫元素作為活性物質(zhì),具有能量密度高、成本低廉、環(huán)境友好的優(yōu)點,極具發(fā)展前景。然而Li-S電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨嚴峻挑戰(zhàn),關(guān)鍵問題包括以下三點:（1）放電中間產(chǎn)物溶解在電解液中并擴散至Li負極處,造成了活性物質(zhì)損失、Li金屬負極劣化、電池自放電等問題;（2）單質(zhì)硫及其還原產(chǎn)物在室溫下為電子和離子絕緣體,這意味著材料轉(zhuǎn)化困難,利用率低;（3）硫鋰化/脫鋰時體積不斷膨脹/收縮,引起電極結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定甚至失效。針對這些問題,本文在綜述了目前國內(nèi)外鋰硫電池研究進展的基礎(chǔ)上,設(shè)計制備了凝膠涂層硫正極,其根據(jù)Li-S電池的實際需求選擇合適的聚合物材料制備凝膠電解質(zhì),再將凝膠電解質(zhì)以涂層的方式與硫正極結(jié)合,所制備的凝膠電解質(zhì)涂層正極應(yīng)用于Li-S電池后,能夠有效提升電池電化學(xué)性能。本文采用共混法制備PAM/PAA凝膠,將凝膠材料涂覆于S/C材料表面制備電極。通過不同測試手段研究凝膠涂層的理化性質(zhì)、對硫正極電化學(xué)性能的影響及作用機理。該凝膠材料能夠在S電極的表面吸收電解液凝膠化,在Li-S電池的工作電壓區(qū)間內(nèi)電化學(xué)穩(wěn)定,無分解現(xiàn)象。同時,PAM/PAA共混凝膠能... 

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見二次電池的實際比能量、里程及成本[9]

Li-S電池：(a)工作原理示意圖；(b)充放電曲線原理示意圖[14,16]

穿梭效應(yīng)示意圖[25]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高比能鋰硫電池功能電解質(zhì)材料[J]. 王麗莉,葉玉勝,錢驥,李麗,吳鋒,陳人杰.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2017(03)
[2]Li-S電池硫正極性能衰減機理分析及研究現(xiàn)狀概述[J]. 刁巖,謝凱,洪曉斌,熊仕昭.  化學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[3]聚丙烯酰胺的紅外光譜分析[J]. 陳和生,邵景昌.  分析儀器. 2011(03)
[4]鋰離子電池的工作原理及其主要材料[J]. 劉璐,王紅蕾,張志剛.  科技信息. 2009(23)

碩士論文
[1]聚丙烯酸粘結(jié)劑在鋰離子電池正極中的應(yīng)用研究[D]. 曾濤.中南大學(xué) 2013
[2]PVDF粘結(jié)劑在鋰離子電池中的應(yīng)用研究[D]. 王暈.復(fù)旦大學(xué) 2013



本文編號：3728318