【摘要】：能源為科技的快速發(fā)展提供了動力,提高了世界人民的生活水平。但是隨著工業(yè)化擴張,廣泛使用的不可再生能源如煤、石油、天然氣等出現(xiàn)資源匱乏。因此找尋更加清潔、可再生且比能量高的新型能源成為目前各界的目標。隨電動汽車產(chǎn)業(yè)逐步興盛,市場對電池能量密度的需求越來越高,之前以石墨為陽級材料的鋰離子電池的能量密度已經(jīng)不能滿足需求。即使研究者們已經(jīng)采取了很多策略來提升鋰離子電池的能量密度,包括電極材料或者電解液修飾,效果始終不盡人意。而鋰金屬由于其高理論比容量與低電位被認為是鋰電池最為理想的負極材料。但鋰金屬電池的應(yīng)用依然未能實現(xiàn)推廣,原因在于兩點:金屬鋰負極在循環(huán)充放電過程中的體積膨脹問題與循環(huán)過程中形成的死鋰即鋰枝晶刺穿隔膜導致電池短路甚至爆炸問題。因此如何在保證鋰金屬電池具有高庫倫效率的情況下抑制電池循環(huán)充放電過程中的鋰枝晶形成問題成為主要的研究熱點�；诖搜芯克悸�,本文開展了兩種實驗設(shè)計和研究方向,獲得結(jié)論如下:1.實驗采用一種新型二元電解液即雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)/1,3-二氧五環(huán)(1,3-DOL)用于抑制鋰枝晶生長和穩(wěn)定鋰金屬的性能。組裝好的電池在恒電流下進行測試。實驗結(jié)果表明用2.5 M LiFSI/1,3-DOL的電解液組裝電池,分別在恒電流密度為1.0 mA cm-2與0.5m A cm-2下極化,測試得其短路時間分別為72.3 h與190 h,電池庫侖效率分別高達99.0%與99.5%。此方法可以有效抑制鋰枝晶的生長且達到很高的庫倫效率。2.實驗制得一種凝膠聚合物電介質(zhì),將LiFSI與1,3-DOL在手套箱中按照體積比混合配置。測試結(jié)果顯示3.5 M GELLiFSI-DOL凝膠聚合物電介質(zhì)在電流密度為1.0 mA cm-2與0.5 mA cm-2時所測得短路時間為60.3 h與93 h,可以在電流密度為5 mA cm-2下穩(wěn)定運行。測試表明在LiFSI電解質(zhì)存在的環(huán)境下,溶劑1,3-DOL可能會發(fā)生開環(huán)聚合,這種溶劑聚合反應(yīng)為之后的研究方向提供了參考。
【圖文】：

圖１．１邋ａ）鋰離子電池ｂ）鋰金屬電池工作原理間逡逑

圖１．２鋰金屬電池面臨的問題Ｗ逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｐｒｏｂｌｅｍｓ邋ｉｎ邋ｌｉｔｈｉｕｍ邋ｍｅｔａｌ邋ｂａｔｔｅｒｉｅｓ１８】逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM912

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王懷志;張殿喜;王智平;馮力;;對流對枝晶生長影響的數(shù)值模擬研究進展[J];材料導報;2009年S1期

2 黃aF,周堯和;低熔化熵晶體中的生長孿晶與孿生枝晶[J];材料科學進展;1988年06期

3 黃aF,毛協(xié)民,周堯和,魯?shù)卵?毛志英;擴散控制的強制性枝晶凝固[J];西北工業(yè)大學學報;1988年02期

4 郭俊清;李慶春;;深度過冷合金凝固的研究進展[J];材料科學與工程;1988年03期

5 黃aF;魯?shù)卵?周堯和;;強制性枝晶的側(cè)向分枝[J];西北工業(yè)大學學報;1988年01期

6 劉立新;安閣英;李慶春;;一次間距調(diào)整機理探討[J];金屬科學與工藝;1988年04期

7 何德s，

本文編號：2618919