高安全性、耐高溫鋰離子電池隔膜材料
發(fā)布時(shí)間:2021-05-05 21:58
近年來,鋰離子電池因?yàn)榫哂心芰棵芏雀、環(huán)境友好、長循環(huán)等優(yōu)點(diǎn),在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和清潔能源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,隨著鋰離子電池市場應(yīng)用的快速增長,鋰離子電池因短路引發(fā)的安全性問題日益突出,例如:特斯拉電動(dòng)汽車的燃燒以及三星手機(jī)Note 7的爆炸事故的發(fā)生。鋰離子電池發(fā)生短路的主要原因有:1、電池大倍率充放電導(dǎo)致過熱,引起隔膜收縮;2、電池循環(huán)過程中產(chǎn)生鋰枝晶刺破隔膜。因此,隔膜的設(shè)計(jì)和制備對(duì)于解決電池的安全性和提高電池的電化學(xué)性能具有重要意義。然而,目前市場上使用的商業(yè)化聚烯烴隔膜由于熱穩(wěn)定性差,很難滿足鋰離子電池安全性能的要求。另外,商業(yè)化聚烯烴隔膜對(duì)電解液的浸潤性差和吸液率低,不利于電池電化學(xué)性能的提高。因此,采用簡單的方法制備出耐高溫隔膜對(duì)于制備高安全性高性能鋰離子電池至關(guān)重要。本論文通過簡單可大規(guī)模生產(chǎn)的方法制備出兩種新型耐高溫復(fù)合隔膜,并將其應(yīng)用在鋰離子電池體系中,其主要研究內(nèi)容如下:(1)我們通過可大規(guī)模生產(chǎn)的相分離方法制備出新型聚離子液體/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PIL/P(VDF-HFP))耐高溫復(fù)合隔膜。PIL與P(VDF-HFP)之間的離子偶極相互...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 鋰離子電池概述
1.1.1 鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)
1.1.2 鋰離子電池的工作原理
1.2 商用鋰離子電池隔膜
1.2.1 商用鋰離子電池隔膜概述
1.2.2 商用鋰離子電池隔膜的主要問題
1.3 新型鋰離子電池隔膜
1.3.1 新型微孔隔膜
1.3.2 新型無紡布隔膜
1.3.3 新型復(fù)合隔膜
1.3.4 其他新型隔膜
1.4 本論文研究目的及意義
參考文獻(xiàn)
第二章 聚離子液體/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的制備及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)用品
2.2.2 聚(1,2-二乙氧基咪唑)雙三氟甲烷磺酰亞胺(PDEIm)的合成
2.2.3 PDEIm/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的制備
2.2.4 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的制備
2.2.5 鋰離子電池的組裝
2.2.6 儀器與表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 PDEIm的結(jié)構(gòu)和性能表征
2.3.2 PDEIm/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的基本性能表征
2.3.3 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的阻燃性能測試
2.3.4 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的電化學(xué)性能測試
2.3.5 電池性能測試
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于納米多水高嶺土復(fù)合隔膜的制備及其性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)用品
3.2.2 HNT coated PP復(fù)合隔膜的制備
3.2.3 鋰離子電池正極的制備及電池組裝
3.2.4 儀器及表征
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 HNT coated PP復(fù)合隔膜的基本性能表征
3.3.2 HNT coated PP復(fù)合隔膜的耐高溫性能測試
3.3.3 HNT coated PP復(fù)合隔膜的電化學(xué)性能測試
3.3.4 電池性能測試
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡介
在學(xué)期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3170655
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 鋰離子電池概述
1.1.1 鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)
1.1.2 鋰離子電池的工作原理
1.2 商用鋰離子電池隔膜
1.2.1 商用鋰離子電池隔膜概述
1.2.2 商用鋰離子電池隔膜的主要問題
1.3 新型鋰離子電池隔膜
1.3.1 新型微孔隔膜
1.3.2 新型無紡布隔膜
1.3.3 新型復(fù)合隔膜
1.3.4 其他新型隔膜
1.4 本論文研究目的及意義
參考文獻(xiàn)
第二章 聚離子液體/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的制備及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)用品
2.2.2 聚(1,2-二乙氧基咪唑)雙三氟甲烷磺酰亞胺(PDEIm)的合成
2.2.3 PDEIm/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的制備
2.2.4 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的制備
2.2.5 鋰離子電池的組裝
2.2.6 儀器與表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 PDEIm的結(jié)構(gòu)和性能表征
2.3.2 PDEIm/P(VDF-HFP)復(fù)合隔膜的基本性能表征
2.3.3 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的阻燃性能測試
2.3.4 PDEIm/P(VDF-HFP)GPE的電化學(xué)性能測試
2.3.5 電池性能測試
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于納米多水高嶺土復(fù)合隔膜的制備及其性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)用品
3.2.2 HNT coated PP復(fù)合隔膜的制備
3.2.3 鋰離子電池正極的制備及電池組裝
3.2.4 儀器及表征
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 HNT coated PP復(fù)合隔膜的基本性能表征
3.3.2 HNT coated PP復(fù)合隔膜的耐高溫性能測試
3.3.3 HNT coated PP復(fù)合隔膜的電化學(xué)性能測試
3.3.4 電池性能測試
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡介
在學(xué)期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3170655
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