發(fā)布時間：2021-11-08 19:47

　　鋰硫（Li-S）電池具有高理論能量密度和理論比容量、原材料來源廣泛、對環(huán)境無污染等優(yōu)勢,在儲能領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景,因而引起了人們的廣泛關(guān)注。作為Li-S電池正極的關(guān)鍵組成部分之一,粘結(jié)劑的作用是將活性材料,導(dǎo)電碳和集電器緊密連接在一起;同時,粘合劑應(yīng)具有大量的固硫位點。然而,目前粘結(jié)劑的發(fā)展主要存在固硫效果差的問題。因此,本文設(shè)計合成了含不同陽離子的聚砜粘結(jié)劑,該粘結(jié)劑通過陽離子和多硫化物負離子之間的靜電相互作用有效吸附放電過程中產(chǎn)生的多硫化物,防止多硫化物進入醚類電解液,提高Li-S電池的固硫效果。論文考察了陽離子結(jié)構(gòu)與粘結(jié)劑固硫效果及其他電化學(xué)性能之間的關(guān)系,主要研究內(nèi)容如下:（1）不同陽離子功能化聚砜粘結(jié)劑制備及其電化學(xué)性能。首先對聚砜進行氯甲基化得到不同氯甲基化程度的氯甲基化聚砜,再分別以1-甲基咪唑、三乙胺、N-甲基嗎啉作為離子化試劑,得到三種帶有不同陽離子化聚砜粘結(jié)劑。通過吸附實驗、X射線光電子能譜及電化學(xué)手段考察了離子官能團種類對多硫化物的吸附作用強弱的影響,并與陽離子聚砜粘結(jié)劑在醚類電解液中的電離程度相關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),1-甲基咪唑化聚砜粘結(jié)劑在三種荷正電粘結(jié)劑中性能... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 鋰硫電池概述
        1.1.1 鋰硫電池的簡介
        1.1.2 鋰硫電池的工作原理
        1.1.3 鋰硫電池存在的問題
    1.2 鋰硫電池粘結(jié)劑的研究進展
        1.2.1 偏氟乙烯與其他單體的共聚物
        1.2.2 氨基官能化聚合物
        1.2.3 羥基官能化粘結(jié)劑
        1.2.4 羧基官能化粘結(jié)劑
        1.2.5 陽離子聚合物粘結(jié)劑
    1.3 論文的選題意義及研究內(nèi)容
2 不同離子結(jié)構(gòu)聚砜粘結(jié)劑的制備及其在鋰硫電池中的應(yīng)用
    2.1 研究背景
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料與試劑
        2.2.2 三種單離子型陽離子聚合物粘結(jié)劑的合成
        2.2.3 材料表征
        2.2.4 電池組裝與測試
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 CMPSF、PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo的核磁表征
        2.3.2 碳硫復(fù)合材料的熱重分析
        2.3.3 離子濃度對粘結(jié)劑電化學(xué)性能的影響
        2.3.4 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結(jié)劑的吸附實驗
        2.3.5 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結(jié)劑的XPS分析
        2.3.6 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結(jié)劑的電化學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
3 雙離子化聚砜粘結(jié)劑的制備及其在鋰硫電池中的應(yīng)用
    3.1 研究背景
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料與試劑
        3.2.2 PSF-DABCO-Me I的合成
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 電池的制備與測試
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 碳硫復(fù)合材料的熱重分析
        3.3.3PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI三種粘結(jié)劑的吸附實驗
        3.3.4 PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI三種粘結(jié)劑的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
4 結(jié)論
創(chuàng)新點及展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Multifunctional binder designs for lithium-sulfur batteries[J]. Qi Qi,Xiaohui Lv,Wei Lv,Quan-Hong Yang.  Journal of Energy Chemistry. 2019(12)
[2]Housing Sulfur in Polymer Composite Frameworks for Li–S Batteries[J]. Luke Hencz,Hao Chen,Han Yeu Ling,Yazhou Wang,Chao Lai,Huijun Zhao,Shanqing Zhang.  Nano-Micro Letters. 2019(01)



本文編號：3484092