鋰氟化碳電池是理論質(zhì)量能量密度最高的一次電池,高達2160 Wh/Kg。鋰氟化碳一次電池具有電壓平臺穩(wěn)定、能適應(yīng)于各種溫度下放電、自放電率小、使用壽命長等特點。然而,氟化碳材料中由于氟碳鍵具有強的共價性,導(dǎo)致氟化碳材料的導(dǎo)電性差,同時氟化碳的表面能低、電解質(zhì)的滲透性差等一系列問題,使得氟化碳作為正極材料時,電池極化現(xiàn)象嚴(yán)重,倍率性能差,容易產(chǎn)生電壓延遲等問題,難以滿足高倍率大電流放電等特殊場合的要求。本論文針對上述問題通過采用對氟化碳材料進行正極極片組成的優(yōu)化、表面包覆等手段以提高電池的倍率性能,減小其電壓延遲。正極極片組成優(yōu)化方面,選擇三種不同導(dǎo)電添加劑Super P、科琴黑、碳納米管(CNTs)分別與氟化碳混合制作電池正極極片,通過優(yōu)化最佳正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑的混合比例,得到最佳正極極片組成:活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑質(zhì)量比為85:5:10。在此基礎(chǔ)上,在氟化碳表面包覆碳和二氧化錳的混合物,二氧化錳起到活性物質(zhì)的作用,有效緩解了鋰氟化碳正極材料的電壓延遲問題;但是由于葡萄糖高溫分解產(chǎn)生的碳導(dǎo)電性差,導(dǎo)致電池的容量難以發(fā)揮,在接下來的研究中選擇高導(dǎo)電性的碳納米管(CNTs)與氟化...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 氟化碳正極材料簡介
    1.3 鋰/氟化碳電池簡介
        1.3.1 鋰/氟化碳電池工作原理
        1.3.2 氟化碳的制備方法
        1.3.3 鋰/氟化碳電池的實際應(yīng)用
    1.4 鋰氟化碳電池的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 正極研究進展
        1.4.2 電解液研究進展
        1.4.3 集流體研究進展
        1.4.4 金屬鋰負(fù)極研究進展
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品及儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 電極制作及電池組裝
        2.2.1 正極極片物質(zhì)混料方法
        2.2.2 電池的組裝與性能測試
    2.3 實驗所用到表征測試方法
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電鏡
        2.3.3 X射線能譜分析
        2.3.4 熱重分析和差熱分析
        2.3.5 恒流放電測試
        2.3.6 交流阻抗測試
第3章 氟化碳材料的改性及電化學(xué)性能研究
    3.1 未改性氟化碳材料的表征
        3.1.1 氟化碳的SEM測試
        3.1.2 氟化碳的XRD測試
        3.1.3 氟化碳的熱重分析
        3.1.4 氟化碳的BET測試
    3.2 不同導(dǎo)電劑對電池放電影響
    3.3 不同正極混料比例對電池放電影響
    3.4 CF_x/C/MnO_2材料制備及電化學(xué)性能研究
        3.4.1 基于不同碳源CF_x@C的制備
        3.4.2 CF_x@C材料的表征
        3.4.3 CF_x/C/MnO_2的制備及電化學(xué)測試
    3.5 CF_x/MnO2/CNTs復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
        3.5.1 MnO_2/CNTs的制備
        3.5.2 CF_x/MnO_2/CNTs復(fù)合材料的制備
        3.5.3 CF_x/MnO_2/CNTs復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及形貌表征
        3.5.4 CF_x/MnO_2/CNTs電化學(xué)測試
    3.6 磷酸鐵鋰包覆氟化碳的制備及電化學(xué)性能研究
        3.6.1 磷酸鐵鋰包覆氟化碳材料的制備
        3.6.2 磷酸鐵鋰包覆氟化碳的表征
        3.6.3 磷酸鐵鋰包覆氟化碳材料電化學(xué)性能分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 三維親鋰性復(fù)合電極制備方法
        4.2.1 ZnO@Ni復(fù)合電極制備方法
        4.2.2 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極制備方法
    4.3 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極形貌及物性研究
    4.4 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極電化學(xué)性能研究
        4.4.1 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極的庫倫效率
        4.4.2 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極的成核過電位
        4.4.3 ZnO-MOF@Ni復(fù)合電極的循環(huán)穩(wěn)定性測試
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4007535