聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴材料是目前用來制作鋰電池隔膜的主要材料,但隨著鋰電池容量和功率的不斷提升,對隔膜的機械強度、熱安全穩(wěn)定性、孔徑分布均勻一致性和孔隙率等有了更高的要求。因此需要探索新的隔膜材料,高孔隙率、良好的電解液浸潤性、低熱收縮率以及高熔化溫度是鋰電池隔膜發(fā)展的方向。本文以天然高分子材料纖維素為隔膜主要材料,采用共混、涂覆等方式對纖維素材料進行改性處理后制備鋰電池隔膜材料。本研究的開展可以有效利用纖維素類生物質(zhì)資源,并且可以為鋰電池隔膜的進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ),從環(huán)境保護和資源有效利用方面來看,研究意義重大。主要包括以下研究內(nèi)容:1、以實驗室合成的離子液體([Emim]Ac)作為溶劑,對聚偏氟乙烯(PVDF)進行溶解,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)作為添加劑,在課題組前期制備的纖維素/尼龍6(PA6)鋰電池隔膜研究基礎(chǔ)上,共混制備PVDF/纖維素/PA6鋰電池隔膜,討論了PVDF含量對隔膜的機械性能、吸液率、保液率、孔隙率及熱穩(wěn)定性能的影響,并進行了SEM形貌結(jié)構(gòu)和接觸角測試表征。結(jié)果表明,離子液體溶解PVDF的最佳溫度和時間分別為100℃和2h,此時離子液體對PVDF的溶解度...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰電池概述
        1.2.1 鋰電池的組成
        1.2.2 鋰電池的工作原理
        1.2.3 鋰電池的分類
    1.3 鋰電池隔膜概述
        1.3.1 隔膜的要求及性能指標(biāo)
        1.3.2 鋰電池隔膜的類型
        1.3.3 鋰電池隔膜研究的現(xiàn)狀
    1.4 纖維素概述
        1.4.1 纖維素結(jié)構(gòu)
        1.4.2 纖維素溶劑體系
        1.4.3 纖維素在鋰電池隔膜中的應(yīng)用
    1.5 論文的研究目的意義、研究內(nèi)容和課題來源
        1.5.1 論文的研究目的、意義
        1.5.2 論文的研究內(nèi)容
        1.5.3 課題來源
第2章 共混改性制備PVDF/纖維素/尼龍6鋰電池隔膜的研究
    2.1 實驗原料與設(shè)備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 離子液體的制備
        2.2.2 PVDF的溶解和溶解度的測定
        2.2.3 共混鑄膜液的制備
        2.2.4 共混改性鋰電池隔膜的制備
        2.2.5 隔膜的性能測試
        2.2.6 隔膜的表征分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PVDF在離子液體中的溶解性能分析
        2.3.2 PVDF含量對隔膜性能的影響
        2.3.3 隔膜的表征分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 共混改性制備CA/纖維素/尼龍6鋰電池隔膜的研究
    3.1 實驗原料與設(shè)備
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 實驗設(shè)備
    3.2 實驗方法
        3.2.1 離子液體的制備
        3.2.2 CA的溶解和溶解度的測定
        3.2.3 共混鑄膜液的制備
        3.2.4 共混改性鋰電池隔膜的制備
        3.2.5 隔膜的性能測試
        3.2.6 隔膜的表征分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CA在離子液體中的溶解性能分析
        3.3.2 CA含量對隔膜性能的影響
        3.3.3 隔膜的表征分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 納米SIO₂/PVA涂覆改性制備纖維素基鋰電池隔膜的研究
    4.1 實驗原料與設(shè)備
        4.1.1 實驗原料
        4.1.2 實驗設(shè)備
    4.2 實驗方法
        4.2.1 纖維素基膜的制備
        4.2.2 納米SiO₂/PVA復(fù)合膜的制備
        4.2.3 隔膜的性能測試
        4.2.4 隔膜的表征分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PVA含量對隔膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.3.2 納米SiO₂含量對隔膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.3.3 隔膜的表征分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
    5.1 本論文主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號：3820256