傳統(tǒng)鋰離子電池的性能已接近其理論值。鋰金屬、鎂金屬等金屬電極具有高比容量的優(yōu)點(diǎn),基于此類金屬負(fù)極的電池有望成為高能量密度的電池體系,但金屬枝晶的不可控生長及有機(jī)電解液的使用存在難以避免的安全隱患。因此,開發(fā)具有高能量密度且高安全性能的下一代固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)金屬電池是未來趨勢之一。這類電池的重要挑戰(zhàn)之一是如何解決金屬負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)之間的界面問題。其中,鋰金屬電池存在鋰金屬與固態(tài)電解質(zhì)界面接觸差、鋰枝晶不可控生長等挑戰(zhàn)。鎂電池同樣存在鎂金屬與固態(tài)電解質(zhì)界面接觸差的問題;此外,鎂金屬獨(dú)特的反應(yīng)活性也易產(chǎn)生較高的界面阻抗。因此,合理的金屬負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)之間的界面設(shè)計(jì)是制備高性能固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)金屬電池的關(guān)鍵所在。本研究論文首先聚焦于鋰金屬負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)之間的界面研究。合成了一類新穎的PIN@SN“膠水”電解質(zhì)。該電解質(zhì)具有良好的離子電導(dǎo)率(室溫下為1.5×10^-4S/cm)、界面潤濕性(對(duì)常見的電極材料及固態(tài)電解質(zhì)都可以潤濕)及優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性(電化學(xué)窗口為4.6V),并具有良好的粘結(jié)性(剝離強(qiáng)度為70¹90 N/cm)等優(yōu)點(diǎn)。利用“預(yù)聚合—后固化”...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1商業(yè)鋰離子電池正負(fù)極材料的示意圖、主要發(fā)明人、發(fā)明時(shí)間[12]

緒論3圖1.1商業(yè)鋰離子電池正負(fù)極材料的示意圖、主要發(fā)明人、發(fā)明時(shí)間[12]1989年，索尼公司以西美緒為代表的研究人員尋找到了合適且性能優(yōu)良的正負(fù)極材料及電解質(zhì)，最終推動(dòng)了以鈷酸鋰（LiCoO2）作為正極材料、石油焦做負(fù)極材料、六氟磷酸鋰（LiPF6）溶于丙烯碳酸酯（PC）和乙....

圖1.2可充放金屬鋰電池的種類[12]

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2可充放金屬鋰電池的種類[12]金屬鋰電池的發(fā)展，主要是對(duì)鋰枝晶的形成及生長、孔洞的形成和電極界面與電解液的副反應(yīng)，以及與電極材料相匹配的固體電解質(zhì)或固體電解質(zhì)修飾層等問題進(jìn)行研究探索。電池中除了活性材料外，還存在一些非儲(chǔ)能物質(zhì)，如粘結(jié)劑、碳黑等，所占....

圖1.3鎂電池的陰極、陽極和電解質(zhì)的發(fā)展示意圖[22]

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3鎂電池的陰極、陽極和電解質(zhì)的發(fā)展示意圖[22]鎂電池在陰極、陽極和電解質(zhì)方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，各種活性電極材料和具有特色設(shè)計(jì)的新型電解質(zhì)已經(jīng)開發(fā)出來了，見圖1.3。在成分創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，制備了不同尺寸的納米金屬復(fù)合材料和合金作為陽極材料。許....

圖1.4鎂離子電池陰極、陽極材料匯總[22]

緒論7陰極材料為例做簡單介紹，它也是和V2O5一樣作為鎂離子電池的經(jīng)典陰極材料之一。Mo6S8是由CuMo3S4在高溫下制備的。Mo6S8允許在各種非水系鎂鹽電解質(zhì)中相對(duì)快速地可逆的插入鎂離子。插入反應(yīng)的電化學(xué)機(jī)理可記為:除Mo6S8外，其他Chevrel相Mo6T8（或MMo6....

本文編號(hào)：3933683