自第一塊商用鋰離子電池問世以來,高性能的鋰離子電池已經(jīng)在小型電子設(shè)備以及電動車上得到了廣泛應(yīng)用,為傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。電解液作為電池中鋰離子輸運(yùn)的中間環(huán)節(jié),對于電池所能發(fā)揮出的性能起到至關(guān)重要的作用。目前,電解液主要由溶有鋰鹽的有機(jī)溶劑組成。然而有機(jī)溶劑易燃、易揮發(fā)的特性使得鋰離子電池在使用過程中安全問題頻頻發(fā)生,致使人們對其未來的發(fā)展提出了質(zhì)疑。此外,隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步,生活當(dāng)中對于可持續(xù)、高能量供給的儲能設(shè)備的需求日益增加,因此,對于鋰離子電池能量密度要求在不斷提高。鋰金屬具有極高的理論比容量(3860 mA h g^-1),極低的電勢（相對標(biāo)準(zhǔn)氫電極為-3.04 V）和質(zhì)量輕等特點,一直以來都被期望用來作為負(fù)極材料,提升電池的能量密度。但是其在液態(tài)電解液中使用時卻會在循環(huán)過程中產(chǎn)生大量的鋰枝晶,引發(fā)安全問題,因此鋰金屬負(fù)極與液態(tài)電解液無法適配。而固態(tài)電解質(zhì)的應(yīng)用,使得解決電池安全問題兼顧適配金屬鋰負(fù)極提高電池能量密度成為了可能。自可將具有溶解鋰鹽能力的聚合物作為電解質(zhì)后,固態(tài)聚合物電解質(zhì)便作為固態(tài)電解質(zhì)中的一個分支,得到了廣泛... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展簡介
        1.2.2 鋰（離子）電池工作原理
    1.3 鋰（離子）電池電解質(zhì)
        1.3.1 鋰離子電池有機(jī)液態(tài)電解液
        1.3.2 鋰電池固態(tài)電解質(zhì)
    1.4 本論文的選題依據(jù)與主要研究內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 材料表征
        2.3.1 核磁共振氫譜
        2.3.2 傅立葉變換紅外光譜
        2.3.3 凝膠滲透色譜
        2.3.4 X射線衍射
        2.3.5 差示掃描量熱法
        2.3.6 熱重分析
        2.3.7 掃描電子顯微鏡
        2.3.8 X射線光電子能譜
    2.4 電化學(xué)表征
        2.4.1 離子電導(dǎo)率測試
        2.4.2 鋰離子遷移數(shù)測試
        2.4.3 電化學(xué)穩(wěn)定性測試
        2.4.4 對Li負(fù)極界面穩(wěn)定性測試
        2.4.5 電池性能測試
第三章 三嵌段共聚物全固態(tài)電解質(zhì)PS-PEG-PS的制備及研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 三嵌段共聚物的合成及電解質(zhì)的制備
        3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 電化學(xué)表征
        3.2.4 界面穩(wěn)定性及電池性能表征
        3.2.5 理論計算
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)及物化性能表征
        3.3.2 電化學(xué)分析
        3.3.3 固態(tài)電解質(zhì)與金屬鋰負(fù)極界面性能研究
        3.3.4 電池性能研究
        3.3.5 電化學(xué)性能對比與討論
        3.3.6 聚合物HOMO-LUMO能級理論計算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 無鋰枝晶生長的新型PCL-PPC-PCL共聚物固態(tài)電解質(zhì)的制備及研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 PCL-PPC-PCL三嵌段共聚物的合成
        4.2.2 固態(tài)聚合物電解質(zhì)的制備
        4.2.3 結(jié)構(gòu)表征
        4.2.4 電化學(xué)表征
        4.2.5 電極表征
        4.2.6 理論計算
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)及物化性能表征
        4.3.2 電化學(xué)性能表征
        4.3.3 電解質(zhì)與金屬鋰負(fù)極界面穩(wěn)定性分析
        4.3.4 電池性能表征
        4.3.5 電池中的界面分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 “polymer-in-ceramic”型聚己內(nèi)酯/陶瓷復(fù)合電解質(zhì)的制備及研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 電解質(zhì)的制備
        5.2.2 材料表征
        5.2.3 電化學(xué)測試
        5.2.4 電極表征
        5.2.5 電池性能表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 物化性能表征
        5.3.2 電化學(xué)性能表征
        5.3.3 電解質(zhì)與金屬鋰負(fù)極界面穩(wěn)定性研究
        5.3.4 電池性能表征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 論文總結(jié)與工作展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況
在學(xué)期間申請發(fā)明專利情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2947560