金屬鋰作為新一代高比能量二次電池的重要負(fù)極材料,其具有較高的理論比容量(3860 mAh g^-1),和最負(fù)的電極電位(-3.04V vs.標(biāo)準(zhǔn)氫電極)。但金屬鋰作為負(fù)極主要存在兩方面的問(wèn)題:一是活潑的金屬鋰極易與電解液發(fā)生反應(yīng),引起金屬鋰和電解液的損耗,導(dǎo)致電池庫(kù)倫效率低,電池壽命短;二是金屬鋰電池在循環(huán)過(guò)程鋰的不均勻沉積/溶解導(dǎo)致鋰枝晶的產(chǎn)生和生長(zhǎng),帶來(lái)安全隱患�？紤]到這兩方面的問(wèn)題,本文從修飾金屬鋰界面膜和電極結(jié)構(gòu)兩方面來(lái)對(duì)金屬鋰負(fù)極進(jìn)行改性,達(dá)到抑制鋰枝晶生長(zhǎng)和減少金屬鋰與電解液反應(yīng)作用,提高鋰電池的庫(kù)倫效率和循環(huán)壽命,主要做了以下三方面工作:(1)通過(guò)構(gòu)建非原位涂層(聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)和PVDF-HFP-LLZO(Li₇La₃Zr₂O₁₂))作為人工SEI膜,從物理機(jī)械和離子導(dǎo)電率兩方面來(lái)抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)和提高金屬鋰的循環(huán)穩(wěn)定性。兩種修飾層在醚類電解液和酯類電解液中都有良好的性能,其中PVDF-HFP-LLZO修飾層的電化學(xué)性能更好,對(duì)于無(wú)鋰極片C...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6不同電極材料的電壓-質(zhì)量比容量圖

的目的[122]。負(fù)極屬負(fù)極的概述是世界上最輕的金屬材料，密度僅為0.59g·cm-3，并且作為負(fù)（3860mAh·g-1）和極低的氧化還原電勢(shì)（3.04Vvs.SHE），來(lái)被認(rèn)為是鋰電池負(fù)極材料中的終極目標(biāo)[11,124-126]。雖然鋰金比擬的優(yōu)勢(shì)，但是鋰金屬....

圖1.11(a)Li2S/Si基鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖；(b)不同鋰離子電池系統(tǒng)比能量對(duì)比示意圖

Li2S在25°C時(shí)的離子電導(dǎo)率從10-11Scm-1提高到了10-7Scm-1。當(dāng)Li3PS4被用作全固態(tài)聚合物電解質(zhì)時(shí)，鋰硫電池顯示出了優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能。和液態(tài)電解質(zhì)及凝膠聚合物電解質(zhì)相比，全固態(tài)電解質(zhì)有兩個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)：(1)無(wú)泄漏、不可燃，負(fù)極鋰枝....

圖3.12含有LiODFB/EC-DMC-FEC電解液的Li-S電池自放電測(cè)試電壓-時(shí)間曲線，內(nèi)部插圖為電壓-比容量曲線

第三章鋰金屬二次電池碳酸酯類電解液研究47可能是由于LiPF6的熱穩(wěn)定性差以及在金屬鋰負(fù)極界面上形成的SEI膜不穩(wěn)定造成的[94]。如圖3.12中的插圖所示，使用LiODFB/EC-DMC-FEC電解液的Li-S電池在室溫下存儲(chǔ)20天前后的放電曲線基本重疊。另外，對(duì)于半放電狀態(tài)的....

圖1-2不同類型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖[14]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文-2-毋庸置疑，在不改變當(dāng)前電池結(jié)構(gòu)（如圖1-2）的前提下，正、負(fù)極電池材料比容量的大小及其放電平臺(tái)的高低均對(duì)電池能量密度的提升產(chǎn)生至關(guān)重要的影響[10]。在過(guò)去的幾十年中，鋰離子電池的電極都是采用基于傳統(tǒng)插層反應(yīng)的電極材料制備，而隨著電池技術(shù)的發(fā)展....

本文編號(hào)：3913504