具有高理論比容量的硅（Si）負(fù)極材料有實(shí)現(xiàn)高能量密度的鋰離子電池的潛力。但是Si在充放電過(guò)程的巨大體積變化,會(huì)破壞相互作用較弱的Si和導(dǎo)電劑之間的接觸,進(jìn)而降低Si負(fù)極的循環(huán)和倍率性能。近年來(lái),研究者采用導(dǎo)電粘結(jié)劑來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑,這既能提高負(fù)極結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,又能提高負(fù)極中Si的含量以提高電池的能量密度。在導(dǎo)電粘結(jié)劑中,聚芘類導(dǎo)電粘結(jié)劑由于制備和改性容易,有大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。但是,剛性大的聚甲基丙烯酸芘甲酯（PPy）的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)在充放電過(guò)程中易因應(yīng)力集中而被破壞。因此本文從提高柔順性和賦予自修復(fù)能力兩個(gè)角度來(lái)改善PPy的性能。本文的主要內(nèi)容如下:1、從提高PPy的柔順性角度,制備了一種聚丁二烯（PB）改性的聚芘類多嵌段導(dǎo)電粘結(jié)劑（PPy-b-PB）,這是目前為止Si負(fù)極粘結(jié)劑研究領(lǐng)域中首個(gè)具有多嵌段結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電粘結(jié)劑。與PPy相比,柔順性、可逆變形能力和分子量更高的多嵌段結(jié)構(gòu)的PPy-b-PB有利于減小負(fù)極阻抗,提高負(fù)極的力學(xué)穩(wěn)定性、鋰離子擴(kuò)散速率和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的重建能力,進(jìn)而提高負(fù)極的循環(huán)和倍率性能。Si與導(dǎo)電粘結(jié)劑質(zhì)量比為2:1,Si負(fù)載為0.24 mg·cm^... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鋰離子電池硅負(fù)極粘結(jié)劑概述
    1.2 硅負(fù)極粘結(jié)劑的分類
        1.2.1 按溶解性進(jìn)行分類
        1.2.2 按來(lái)源進(jìn)行分類
        1.2.3 按結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類
        1.2.4 按導(dǎo)電性進(jìn)行分類
    1.3 n型導(dǎo)電粘結(jié)劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 n型主鏈導(dǎo)電粘結(jié)劑的研究進(jìn)展
        1.3.2 n型側(cè)鏈導(dǎo)電粘結(jié)劑的研究進(jìn)展
    1.4 本工作的目的與內(nèi)容
第二章 聚丁二烯改性的聚芘類多嵌段導(dǎo)電粘結(jié)劑
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 Si負(fù)極的制備和扣式鋰離子電池的組裝
        2.2.4 非電化學(xué)性能表征
        2.2.5 電化學(xué)性能表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PPy-b-PB的設(shè)計(jì)
        2.3.2 PPy-b-PB的制備和表征
        2.3.3 電化學(xué)性能對(duì)比
        2.3.4 PPy-b-PB的優(yōu)勢(shì)分析
        2.3.5 PPy-b-PB/Si負(fù)極在更高負(fù)載或倍率下的循環(huán)性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 脲基嘧啶酮改性的聚芘類自修復(fù)型導(dǎo)電粘結(jié)劑
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.2.3 PPU的制備
        3.2.4 Si負(fù)極的制備和扣式鋰離子電池的組裝
        3.2.5 非電化學(xué)性能表征
        3.2.6 電化學(xué)性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PPU的設(shè)計(jì)
        3.3.2 PPU的制備和表征
        3.3.3 電化學(xué)性能對(duì)比
        3.3.4 PPU的優(yōu)勢(shì)分析
        3.3.5 PPU/Si負(fù)極在更高負(fù)載和倍率下的循環(huán)性能
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3204277