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,基于此類金屬負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,鎂金屬獨特的反應活性也易產(chǎn)生較高的界面阻抗。因此,合理的金屬負極與固態(tài)電解質(zhì)之間的界面設計是制備高性能固態(tài)/準固態(tài)金屬電池的關鍵所在。本研究論文首先聚焦于鋰金屬負極與固態(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率(室溫下為1.5×10^-4S/cm)、界面潤濕性(對常見的電極材料及固態(tài)電解質(zhì)都可以潤濕)及優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性(電化學窗口為4.6V),并具有良好的粘結性(剝離強度為70¹90 N/cm)等優(yōu)點。利用“預聚合—后固化”...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

緒論3圖1.1商業(yè)鋰離子電池正負極材料的示意圖、主要發(fā)明人、發(fā)明時間[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)良的正負極材料及電解質(zhì)，最終推動了以鈷酸鋰（LiCoO2）作為正極材料、石油焦做負極材料、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]

華僑大學碩士學位論文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，以及與電極材料相匹配的固體電解質(zhì)或固體電解質(zhì)修飾層等問題進行研究探索。電池中除了活性材料外，還存在一些非儲能物質(zhì)，如粘結劑、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]

華僑大學碩士學位論文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)取得了很大進展，各種活性電極材料和具有特色設計的新型電解質(zhì)已經(jīng)開發(fā)出來了，見圖1.3。在成分創(chuàng)新和結構設計的基礎上，制備了不同尺寸的納米金屬復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)中相對快速地可逆的插入鎂離子。插入反應的電化學機理可記為:除Mo6S8外，其他Chevrel相Mo6T8（或MMo6....

本文編號：3933683