發(fā)布時間：2021-01-13 13:36

　　在提倡綠色可持續(xù)發(fā)展,秉承“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展的今天,新能源的研發(fā)與應(yīng)用將是一個不可扭轉(zhuǎn)的趨勢。太陽能電池、鋰離子電池、燃料電池與微生物電池作為新興能源,將在能源供給、廢物利用、綠色環(huán)保等方面發(fā)揮出巨大的潛力,為人們的日常生活提供了便利。鋰離子電池作為新型綠色能源的典型代表,將成為21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的工業(yè)支柱之一。作為鋰離子電池材料組成重要部分之一的鋰電池負(fù)極材料,目前商業(yè)化負(fù)極材料大多采用儲鋰容量較低的石墨材料,其理論容量僅為372 mAh g^-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對鋰離子電池高容量的需求。與碳材料相比,硅基、錫基材料具有遠(yuǎn)高于碳材料的儲鋰容量,但是這類負(fù)極材料在充放電時會伴隨著巨大的體積變化,并且活性材料極易粉化脫落,造成容量急速衰減,循環(huán)壽命較短。因此,研究高比容量、高能量密度、高穩(wěn)定性、高輸出功率、低成本的負(fù)極材料仍然是鋰離子電池研究熱點(diǎn)。而有機(jī)材料作為新興的鋰電負(fù)極材料,具有成本低廉、理論容量高、結(jié)構(gòu)可控、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),近年來得到廣泛關(guān)注。聚酰亞胺作為一種典型的共軛羰基材料,受到較大關(guān)注。本文通過聚酰亞胺在鋰離子電池中的不同應(yīng)用,緩解了硅負(fù)... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

正極 富鋰過渡金屬氧化物鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰等負(fù)極 電位接近鋰電位的可嵌鋰化合物人造石墨、天然石墨、石墨化碳材料、金屬氧化物等電解液 烷基碳酸酯 乙烯碳酸酯 EC、丙烯碳酸酯PC、低粘度的二乙基碳酸酯DEC 等隔膜 聚烯烴多孔膜 PE、PP、PP/PE/PP 等除此之外，商業(yè)化的成品鋰離子電池還包括外殼材料，外殼材料一般由極耳、安全閥、絕緣片等[45]。其中正極和負(fù)極分別由正負(fù)極活性材料和集流體組成，一般采用鋁箔為正極集流體，銅箔為負(fù)極集流體。商業(yè)鋰離子電池主要有四種類型，如圖 1-2 所示，分別為圓柱型、紐扣型、方型、薄膜型[30]。

膜型電池則可用于銀行跟蹤系統(tǒng)、微型氣體傳感器、電子防電池發(fā)展的最新領(lǐng)域。不管電池形狀如何，自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)活中應(yīng)用甚廣。離子電池的前景與挑戰(zhàn)鋰具有質(zhì)量輕（相對原子質(zhì)量僅有 6.94，密度為 0.534 g cm容量高（3.86Ah g-1），電化學(xué)還原電位最負(fù)等優(yōu)點(diǎn)，其作為熱點(diǎn)。鋰的電負(fù)性相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極而言在金屬中是最低的（位較高的材料作為正極與鋰組裝成電池時，可以得到很高的 1-3 所示，鋰離子二次電池的比能量密度可達(dá) 200 Wh Kg-150 Wh L-1。其體積能量密度約為傳統(tǒng)鉛酸電池（約 110 Wh L度是傳統(tǒng)鎳鎘電池（約 50 Wh Kg-1）的 2-3 倍，是傳統(tǒng)鎳氫的 2 倍[38, 46-50]。與傳統(tǒng)鎳氫電池、鉛酸電池等其他二次電具有質(zhì)量輕，高能量密度，高輸出電壓，循環(huán)壽命長，無記優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是新型能源的典型代表[39, 51-53]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池硅/碳納米管/石墨烯自支撐負(fù)極材料研究[J]. 白雪君,劉嬋,侯敏,王彪,曹輝,付俊杰.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]酰亞胺基鋰電池有機(jī)聚合物負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 羅軍,朱亞楠,嚴(yán)誠,龍嘯云,魯雙,劉水平,葛明橋.  高分子學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]基于苯醌結(jié)構(gòu)的新型聚合物電極用于高性能的鋰離子電池(英文)[J]. 謝健,王子龍,顧培洋,趙毅,徐梽川,張其春.  Science China Materials. 2016(01)
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本文編號：2974959