鋰離子電池是一種新型的環(huán)保能源,與其他充電電池相比,該電池具有很大的優(yōu)勢,例如:電壓高、比能量高、充放電壽命長、無記憶效應(yīng)、對環(huán)境污染小、快速充電等優(yōu)點。隨著微機電系統(tǒng)的迅速發(fā)展,對能源配件的小型化與集成化程度的要求也越來越高。其中,三維微型鋰離子電池的設(shè)計與制備已經(jīng)成為眾多學(xué)者的研究熱點。三維結(jié)構(gòu)鋰電池可有效提高其能量密度,充分利用空間來縮小離子間的遷移距離。3D打印技術(shù)（快速增材制造技術(shù)）是目前制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,將該技術(shù)應(yīng)用在微型鋰離子電池的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計中,已經(jīng)成為許多高校與科研院所的研究熱點。本論文擬采用3D打印技術(shù)來制備三維鋰離子電池,可有效提高電池空間利用率及能量密度等參數(shù)。本文主要研究是確定正負(fù)極墨水組分及配比、三維鋰離子結(jié)構(gòu)設(shè)計及打印過程中工藝參數(shù)優(yōu)化和打印電極后電化學(xué)測試等工作。主要研究結(jié)果如下:⑴選取羥乙基與羥丙基纖維素（質(zhì)量比1:1）混合作為增稠劑,選取及確定了正、負(fù)極打印墨水的組分及配比,使該兩種打印墨水都具有良好的流動性,呈現(xiàn)出流變性能,可打印完整電極且粗細(xì)均勻,不出現(xiàn)堆積或塌陷現(xiàn)象,此時,其打印效果較好,打印后電極的電阻率最小,具有良好的導(dǎo)電性能。⑵進一步分... 

【文章來源】：西安工程大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負(fù)薄膜電極和電解質(zhì)膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數(shù)易于控制形成化學(xué)組成復(fù)雜的高質(zhì)量薄膜。但 PLD 技術(shù)制備薄膜也存在出現(xiàn)大顆粒從而影響薄膜質(zhì)量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示

圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負(fù)薄膜電極和電解質(zhì)膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數(shù)易于控制形成化學(xué)組成復(fù)雜的高質(zhì)量薄膜。但 PLD 技術(shù)制備薄膜也存在出現(xiàn)大顆粒從而影響薄膜質(zhì)量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微電池薄膜電極的制備及發(fā)展趨勢[J]. 屈銀虎,時晶晶,成小樂,祁志旭.  化工新型材料. 2018(07)
[2]3D打印柔性可穿戴鋰離子電池電極[J]. 王一博,趙九蓬.  現(xiàn)代化工. 2018(03)
[3]3D打印技術(shù)前沿進展[J]. 徐照鑫.  中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(48)
[4]3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王小斐.  工程技術(shù)研究. 2017(12)
[5]3D打印技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 蘇少巖.  信息記錄材料. 2017(12)
[6]化學(xué)氣相沉積純鎢材料晶體生長習(xí)性及其應(yīng)用性能研究[J]. 呂延偉.  稀有金屬材料與工程. 2017(09)
[7]3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 高艷芳,豆賀,佟晗,溫曉鑫,李小海.  中國科技信息. 2017(12)
[8]鋰離子電池正極材料研究與應(yīng)用進展[J]. 郭紅霞,喬月純,穆培振.  無機鹽工業(yè). 2016(03)
[9]鋰離子電池集流體的研究進展[J]. 劉松,侯宏英,胡文,劉顯茜,段繼祥,孟瑞晉.  硅酸鹽通報. 2015(09)
[10]鈦酸鋰電池技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 唐堃,金虹,潘廣宏,王國文,薛嘉漁.  新材料產(chǎn)業(yè). 2015(09)

博士論文
[1]鈦酸鋰負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計及摻雜改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大學(xué) 2015
[2]噴墨打印鋰離子薄膜電極和復(fù)合超電容材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 趙堯敏.復(fù)旦大學(xué) 2006

碩士論文
[1]動力電池鈦酸鋰負(fù)極材料的制備及性能研究[D]. 張陽陽.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]3D打印機在柔性鋰離子電池極片制作中的應(yīng)用[D]. 佟澤漢.南京郵電大學(xué) 2016
[3]新型鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的制備及其性能研究[D]. 包勝達.東北師范大學(xué) 2016
[4]基于FDM技術(shù)3D打印機的設(shè)計與研究[D]. 張自強.長春工業(yè)大學(xué) 2015
[5]電子束蒸發(fā)制備摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電膜[D]. 王子健.鄭州大學(xué) 2007



本文編號：3461697