傳統(tǒng)的鋰離子電池由于使用易揮發(fā)、易燃燒、易泄露的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì),存在較大的安全隱患。使用固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備的全固態(tài)鋰離子電池,能夠避免液體電解質(zhì)帶來的安全問題,此外還具有能量密度高、加工成型簡單等優(yōu)點,成為當(dāng)前鋰電池研究領(lǐng)域的熱點。圍繞設(shè)計和開發(fā)新型固態(tài)聚合物電解質(zhì)和全固態(tài)鋰離子電池這一主題,本論文從聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)出發(fā),通過設(shè)計不同的軟硬段組成,制備了系列聚氨酯基固態(tài)聚合物電解質(zhì),并以聚氨酯為骨架,制備了聚氨酯基柔性正極膜和柔性全固態(tài)鋰電池,為固態(tài)聚合物電解質(zhì)和全固態(tài)鋰離子電池的開發(fā)提供了新的思路。論文第一章介紹了鋰離子電池的主要類型和固態(tài)聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電機(jī)理,綜述了固態(tài)聚合物電解質(zhì)的基體和全固態(tài)鋰電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的最新研究進(jìn)展,提出了本論文的研究內(nèi)容。論文第二章列出了本論文實驗過程中使用的主要原料和儀器設(shè)備,介紹了實驗過程中的測試方法。論文第三章以異氟爾酮二異氰酸酯、聚丙二醇、1,4-丁二醇和非離子聚醚二元醇為原料,合成了一種具有梳狀結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯(NWPU),將NWPU與高氯酸鋰(LiClO4)復(fù)合,制備了系列NWPU基固態(tài)聚合物電解質(zhì),研究了鋰鹽濃度對電解質(zhì)性能的...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１當(dāng)前鋰離子動力電池的性能水平和發(fā)展目標(biāo)［６］??

人機(jī)、機(jī)器人、航天航空和新能源汽車等領(lǐng)域［４，５］。為滿足各種用電器件對儲能??設(shè)備的更高要求，當(dāng)前的鋰離子電池研宄主要朝著高能量密度、高倍率性能、長??循環(huán)壽命、高安全和低價格等方面發(fā)展，圖１．１為當(dāng)前國際新能源汽車用鋰離子??動力電池的性能水平和未來發(fā)展目標(biāo)［６］。我國《中國....

圖１．３部分可用于水鋰電池的電極材料嵌鋰電位［１４］??

限制了水鋰電池的能量密度。實際操作中，由于電極超電勢和過電位的存在，實??際析氫和析氧的電位一般高于理論值，Ｌｕｏ等人［１４］發(fā)現(xiàn)通過改變?nèi)芤旱模穑戎??可以一定程度拓寬體系的電化學(xué)窗口（如圖１．３所示），從而使更多的電極材料??可以用于水鋰電池的研究，但電化學(xué)窗口的調(diào)整幅度有限....

圖１．６聚氨醋的軟硬段結(jié)構(gòu)〖１１０Ｊ??聚氨酯軟段良好的柔順性和豐富的雜原子可以溶解堿金屬鹽，聚醚或聚酯鏈??

械性能好、耐磨、耐候、低溫柔順性好和加工簡單等優(yōu)點，廣泛用于紡織、涂料、??粘結(jié)劑、地坪、汽車等行業(yè)。聚氨酯一般由硬段（異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑）和??軟段（聚醚或聚酯多元醇）構(gòu)成（如圖１．６所示）［１１６］。常用的異氰酸酯有甲苯??二異氰酸酯（ＴＤＩ）、二苯基甲烷二異氰酸酯（ＭＤ....

圖１．１０柔性全固態(tài)裡電池：（ａ）基于ＥＴＰＴＡ和ＰＶＤＦ－ＨＦＰ互穿網(wǎng)絡(luò)的柔性全固態(tài)裡電池??制備示意圖［１５２］；?（ｂ）基于ＰＰＣ／ＬＬＺＴＯ復(fù)合電解質(zhì)的柔性全固態(tài)鋰電池［１５３］；?（ｃ）基??

?ＣＦ３??圖１．９單離子導(dǎo)體聚合物電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)??（２）

本文編號：3956516