鋰離子電池作為最成功的商業(yè)化二次電池,已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而隨著社會(huì)的高速發(fā)展,人們對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備能量密度的需求越來(lái)越高,傳統(tǒng)鋰離子電池已經(jīng)難以滿足人們的能源需求,所以研發(fā)高能量密度的二次電池至關(guān)重要。相較于石墨負(fù)極材料,金屬鋰有著最低的氧化還原電勢(shì)（-3.04V vs標(biāo)準(zhǔn)氫電極）,超高的比容量（3860 mAh g-1）,低的密度（0.534 g cm-3）,這使得金屬鋰電池相較于傳統(tǒng)鋰離子電池能量密度有了極大提高。然而金屬鋰電池商業(yè)化還面臨很多問(wèn)題:金屬鋰由于其高還原性會(huì)與電解液發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致低的庫(kù)倫效率;電池充放電過(guò)程中不斷暴露出新鮮的金屬鋰,會(huì)進(jìn)一步加劇電解液消耗;金屬鋰在負(fù)極不均勻沉積會(huì)產(chǎn)生鋰枝晶,刺穿隔膜,造成電池微短路,嚴(yán)重縮短電池壽命。本論文研究金屬鋰在負(fù)極的電化學(xué)行為,提出了一系列金屬鋰負(fù)極的保護(hù)策略,內(nèi)容主要如下:（1）通過(guò)堿性溶液氧化的方法,在泡沫銅表面生長(zhǎng)了均勻的銅氧化物納米片陣列,增加了材料的親鋰性,降低了金屬鋰沉積能壘;通過(guò)輥壓加強(qiáng)集流體內(nèi)部的電場(chǎng)耦合,均一化集流體內(nèi)部的電場(chǎng)分布,使金屬鋰在負(fù)極均勻沉積。對(duì)稱電池電化學(xué)性能測(cè)試中,在電流密度5 mAh cm-... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰枝晶的成核與生長(zhǎng)
        1.2.1 鋰枝晶的成核
        1.2.2 鋰枝晶的生長(zhǎng)
    1.3 鋰枝晶的抑制策略
        1.3.1 負(fù)極層面
        1.3.2 電解液層面
    1.4 本論文的選題背景和主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 參考文獻(xiàn)
第2章 經(jīng)過(guò)輥壓和表面氧化泡沫銅用作鋰金屬負(fù)極
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 輥壓和表面氧化泡沫銅(RCOF)的制備
        2.2.2 輥壓和表面氧化泡沫銅(RCOF)的化學(xué)成分及形貌表征
        2.2.3 輥壓和表面氧化泡沫銅(RCOF)的電化學(xué)性能測(cè)試
        2.2.4 Comsol模擬仿真
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 RCOF的化學(xué)成分及形貌
        2.3.2 RCOF的電化學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻(xiàn)
第3章 親鋰銅基3D集流體實(shí)現(xiàn)金屬鋰的均勻沉積
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 親鋰銅基3D集流體的制備
        3.2.2 親鋰銅基3D集流體的化學(xué)成分及形貌表征
        3.2.3 親鋰銅基3D集流體的電化學(xué)性能測(cè)試
        3.2.4 親鋰銅基3D集流體的Comsol模擬仿真
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 親鋰銅基3D集流體的化學(xué)成分及形貌
        3.3.2 親鋰銅基3D集流體的電化學(xué)性能
        3.3.3 親鋰銅基3D集流體的Comsol模擬仿真
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻(xiàn)
論文的創(chuàng)新點(diǎn)與不足之處
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附件
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3191769