發(fā)布時間：2021-04-12 03:51

　　鋰離子電池具有能量密度高,循環(huán)穩(wěn)定性好和無污染等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在制備鋰離子電池的過程中,傳統(tǒng)的聚偏氟乙烯（PVDF）粘結(jié)劑需要用N-甲基吡咯烷酮（NMP）作為溶劑,對環(huán)境有毒有害;同時,由于其粘結(jié)強度不夠,在電池充放電過程中,可能會導(dǎo)致活性物質(zhì)的剝落,因此,開發(fā)新型環(huán)境友好和高效的粘結(jié)劑成為當(dāng)前研究的重點之一。而水性聚氨酯（WPU）以水作為分散劑,無毒性、價格低廉且具有較好的粘結(jié)性能,本論文主要研究了水性聚氨酯作為粘結(jié)劑在鋰離子電池石墨負(fù)極上的應(yīng)用。第二章以異氟爾酮二異氰酸酯（IPDI）、聚四氫呋喃醚二醇（PTMG）、2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）、三羥甲基丙烷聚乙二醇單甲醚（Ymer-N120）、乙二胺基乙磺酸鈉（A-95）為主要原料分別合成了羧酸型、非離子型和磺酸型水性聚氨酯。結(jié)果表明,合成的三種不同離子類型的WPU初始分解溫度在273℃以上,符合電池粘結(jié)劑的要求;磺酸型水性聚氨酯（WPU2）的粘接強度與電導(dǎo)率優(yōu)于傳統(tǒng)的PVDF粘結(jié)劑,其剝離強度達(dá)到0.37 N·cm^-1;由這三種不同離子類型的WPU及PVDF分別作為粘結(jié)劑制備負(fù)極片并組裝電池... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

WPU膠膜的紅外光譜

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖2.5WPU乳液粒徑分布（a）與平均粒徑（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU膠膜的熱性能圖2.6是制備的WPU1、WPU2、WPU3三種不同離子類型水性聚氨酯膠膜的TG曲線，由圖2.6可以看出，三種膠膜在250℃以下有很少的質(zhì)量損失，這可能是由于膠膜中存在的少量水分與雜質(zhì)造成的。從圖中可以看出，三種膠膜的初始分解溫度分別為273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解溫度最高，這可能是因為在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸鹽基團，增加了分子間的氫鍵化作用與庫侖力，使得硬段的剛性結(jié)構(gòu)得到增強，熔融熵降低，而A-95上的無機元素Na+的引入，也會提高膠膜的耐熱性能。羧酸型WPU的耐熱性比非離子的好，可能是因為親水性的擴鏈劑對硬段結(jié)構(gòu)的剛性有一定的增強作用，使得其耐熱性增加[109]。圖2.6WPU膠膜的TG曲線Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖2.5WPU乳液粒徑分布（a）與平均粒徑（b）Fig.2.5Thedistribution(a)andaverageparticlesize(b)oftheWPUdispersions2.4.3WPU膠膜的熱性能圖2.6是制備的WPU1、WPU2、WPU3三種不同離子類型水性聚氨酯膠膜的TG曲線，由圖2.6可以看出，三種膠膜在250℃以下有很少的質(zhì)量損失，這可能是由于膠膜中存在的少量水分與雜質(zhì)造成的。從圖中可以看出，三種膠膜的初始分解溫度分別為273℃、285℃、251℃。其中，WPU2的分解溫度最高，這可能是因為在水性聚氨酯硬段中引入了磺酸鹽基團，增加了分子間的氫鍵化作用與庫侖力，使得硬段的剛性結(jié)構(gòu)得到增強，熔融熵降低，而A-95上的無機元素Na+的引入，也會提高膠膜的耐熱性能。羧酸型WPU的耐熱性比非離子的好，可能是因為親水性的擴鏈劑對硬段結(jié)構(gòu)的剛性有一定的增強作用，使得其耐熱性增加[109]。圖2.6WPU膠膜的TG曲線Fig.2.6TGcurvesoftheWPUfilms


本文編號：3132559