鋰離子電池用木質(zhì)素/PAN靜電紡復(fù)合隔膜的制備與改性研究
發(fā)布時間:2021-03-21 03:03
本文采用靜電紡絲法以及熱壓工藝,制備了木質(zhì)素與聚丙烯腈不同配比的木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜,對其物理性能及電化學(xué)性能進行了測試并與商業(yè)化的聚丙烯隔膜(PP)進行比較;接著,通過對木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜的熱壓溫度進行調(diào)控,討論了不同熱壓溫度對木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜的物理性能以及電化學(xué)性能的影響,得到了最佳熱壓溫度;最后,為進一步提高木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜的耐高溫性能,向木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜的紡絲液中添加一定比例的3-氨丙基三乙氧基硅烷,得到L/P/S-100復(fù)合纖維膜,并對其物理性能及電化學(xué)性能進行了研究。得出以下結(jié)論:1.通過對不同配比的木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜進行物理性能以及電化學(xué)性能的測試得知:木質(zhì)素/聚丙烯腈(3:7)復(fù)合纖維膜的電化學(xué)性能優(yōu)于其他配比的木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜以及商業(yè)化的PP隔膜;木質(zhì)素/聚丙烯腈(3:7)復(fù)合纖維膜組裝的Li/LiFePO4電池在電流密度為0.2C下循環(huán)50次,放電容量保持在148.9 mAh·g-1,放電容量保持率為95%。2.在100℃熱壓的木質(zhì)素/聚丙烯腈復(fù)合纖維膜(L/P-100),部分纖維之間出現(xiàn)粘結(jié)點,并且纖維...
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文主要創(chuàng)新點
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡介
1.2.1 鋰離子電池的組成及工作原理(圖)
1.2.2 鋰離子電池的分類
1.2.3 鋰離子電池的特點
1.3 鋰離子電池隔膜
1.3.1 鋰離子電池隔膜的主要特性
1.3.2 鋰離子電池隔膜的要求
1.3.3 鋰離子電池隔膜種類
1.3.4 鋰離子電池隔膜的發(fā)展趨勢
1.4 靜電紡絲及其在隔膜制備方面的研究進展
1.4.1 靜電紡絲的裝置與原理
1.4.2 靜電紡絲的影響因素
1.4.3 靜電紡絲制備鋰離子電池隔膜研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的選題意義及研究內(nèi)容
第二章 制備和表征方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗儀器
2.3 電極的制備與電池的組裝
2.3.1 正極的制備
2.3.2 負極的制備
2.3.3 隔膜
2.3.4 電解液
2.3.5 電池的組裝
2.4 材料的表征
2.4.1 掃描電鏡(SEM)
2.4.2 孔隙率測試
2.4.3 尺寸穩(wěn)定性測試
2.4.4 吸液率測試
2.4.5 潤濕性測試
2.4.6 力學(xué)性能測試
2.4.7 熱重(TG)分析
2.5 材料電化學(xué)性能的測試
2.5.1 離子電導(dǎo)率測試
2.5.2 電化學(xué)窗口測試
2.5.3 電池充放電測試
第三章 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜的制備及性能研究
3.1 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜的制備
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 掃描電鏡(SEM)
3.2.2 孔隙率測試
3.2.3 尺寸穩(wěn)定性測試
3.2.4 潤濕性測試
3.2.5 吸液率測試
3.2.6 離子電導(dǎo)率測試
3.2.7 電化學(xué)窗口測試
3.2.8 倍率性能測試
3.2.9 循環(huán)性能測試
3.2.10 首次充放電測試
3.3 本章小結(jié)
第四章 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜熱處理改性
4.1 實驗方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 掃描電鏡(SEM)
4.2.2 孔隙率測試
4.2.3 吸液率測試
4.2.4 離子電導(dǎo)率測試
4.2.5 電化學(xué)窗口測試
4.2.6 倍率性能測試
4.2.7 循環(huán)性能測試
4.2.8 首次充放電測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 lignin/PAN/APTES復(fù)合纖維隔膜的制備及性能研究
5.1 實驗方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 掃描電鏡(SEM)
5.2.2 孔隙率測試
5.2.3 吸液率測試
5.2.4 離子電導(dǎo)率測試
5.2.5 機械性能測試
5.2.6 熱重(TG)分析
5.2.7 電化學(xué)窗口測試
5.2.8 倍率性能測試
5.2.9 循環(huán)性能測試
5.2.10 首次充放電測試
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文及參加科研情況
致謝
本文編號:3092193
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文主要創(chuàng)新點
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡介
1.2.1 鋰離子電池的組成及工作原理(圖)
1.2.2 鋰離子電池的分類
1.2.3 鋰離子電池的特點
1.3 鋰離子電池隔膜
1.3.1 鋰離子電池隔膜的主要特性
1.3.2 鋰離子電池隔膜的要求
1.3.3 鋰離子電池隔膜種類
1.3.4 鋰離子電池隔膜的發(fā)展趨勢
1.4 靜電紡絲及其在隔膜制備方面的研究進展
1.4.1 靜電紡絲的裝置與原理
1.4.2 靜電紡絲的影響因素
1.4.3 靜電紡絲制備鋰離子電池隔膜研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的選題意義及研究內(nèi)容
第二章 制備和表征方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗儀器
2.3 電極的制備與電池的組裝
2.3.1 正極的制備
2.3.2 負極的制備
2.3.3 隔膜
2.3.4 電解液
2.3.5 電池的組裝
2.4 材料的表征
2.4.1 掃描電鏡(SEM)
2.4.2 孔隙率測試
2.4.3 尺寸穩(wěn)定性測試
2.4.4 吸液率測試
2.4.5 潤濕性測試
2.4.6 力學(xué)性能測試
2.4.7 熱重(TG)分析
2.5 材料電化學(xué)性能的測試
2.5.1 離子電導(dǎo)率測試
2.5.2 電化學(xué)窗口測試
2.5.3 電池充放電測試
第三章 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜的制備及性能研究
3.1 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜的制備
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 掃描電鏡(SEM)
3.2.2 孔隙率測試
3.2.3 尺寸穩(wěn)定性測試
3.2.4 潤濕性測試
3.2.5 吸液率測試
3.2.6 離子電導(dǎo)率測試
3.2.7 電化學(xué)窗口測試
3.2.8 倍率性能測試
3.2.9 循環(huán)性能測試
3.2.10 首次充放電測試
3.3 本章小結(jié)
第四章 lignin/PAN復(fù)合纖維隔膜熱處理改性
4.1 實驗方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 掃描電鏡(SEM)
4.2.2 孔隙率測試
4.2.3 吸液率測試
4.2.4 離子電導(dǎo)率測試
4.2.5 電化學(xué)窗口測試
4.2.6 倍率性能測試
4.2.7 循環(huán)性能測試
4.2.8 首次充放電測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 lignin/PAN/APTES復(fù)合纖維隔膜的制備及性能研究
5.1 實驗方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 掃描電鏡(SEM)
5.2.2 孔隙率測試
5.2.3 吸液率測試
5.2.4 離子電導(dǎo)率測試
5.2.5 機械性能測試
5.2.6 熱重(TG)分析
5.2.7 電化學(xué)窗口測試
5.2.8 倍率性能測試
5.2.9 循環(huán)性能測試
5.2.10 首次充放電測試
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文及參加科研情況
致謝
本文編號:3092193
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