隨著電子產(chǎn)品日新月異的發(fā)展,人們對小型化電子器件的便攜性、可穿戴性、可編織性等性質(zhì)的需求日益增加。而相應(yīng)供能設(shè)備的研發(fā)便成為重中之重,也變成產(chǎn)學(xué)研各界關(guān)注的重點。由于高能量密度、環(huán)境友好和價格低廉等優(yōu)勢,鋰離子電池(LIB)在電子產(chǎn)品中已被廣泛使用。而傳統(tǒng)鋰離子電池存在材料與集流體的連接強度不夠,非活性物質(zhì)比重較大等問題,使之很難應(yīng)用于新型柔性、小型化、輕量化的下一代電子器件中。本文使用低成本、高柔性的碳類基底與高比容量合金化型的硅、錫活性材料復(fù)合,合成了線狀鋰離子正、負極材料;使用新封裝方法原位測試柔性狀態(tài)下半電池;組裝了性能優(yōu)異的纖維型全電池。具體內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1.我們利用商業(yè)上已廣泛應(yīng)用的碳纖維為基底材料,采用一步法原位聚合制備聚吡咯(PPy)/硅顆粒(Si)/碳纖維(CF)復(fù)合電極,通過控制反應(yīng)時間調(diào)整復(fù)合電極微結(jié)構(gòu),制備了電化學(xué)性能優(yōu)異的柔性線狀電極,優(yōu)點如下:(1)PPy包覆層有效地緩解了Si在電化學(xué)反應(yīng)中體積膨脹,并牢固地將Si顆粒粘附在基底上;(2)在植酸作用下,PPy與Si顆粒形成相互交聯(lián)三維網(wǎng)絡(luò),在提高復(fù)合結(jié)構(gòu)導(dǎo)電性的同時也有效地提升了電解液和電極的接觸面積;(...

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【學(xué)位級別】：博士

圖1.1電化學(xué)儲能裝置功率密度和能量密度對比圖

圖1.2鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理

圖1.3商用鋰離子電池的形態(tài)和組成

圖1.4由極化電阻引起的真實電壓與電流之間的關(guān)系圖

本文編號：3886122