相比于傳統(tǒng)鋰離子電池負極材料,金屬鋰具有更高的理論比容量(3860mAh/g),低的電極電位(3.04 V vs標準氫電極)。因此,金屬鋰負極一直被人們視為高容量儲能體系的最終解決方案。然而金屬鋰負在實際使用過程中面臨著許多的挑戰(zhàn)。例如,由于鋰離子在金屬鋰表面擴散能力低等原因,沉積過程中容易產(chǎn)生鋰枝晶,容易引起電池內(nèi)短路;并且隨著循環(huán)的進行,固態(tài)電解質(zhì)膜(solid electrolyte interface,SEI)膜重復的破碎與形成,消耗電解液,導致容量衰減。因而發(fā)展有效的金屬鋰負極保護技術,抑制鋰枝晶的生長和穩(wěn)定界面是十分必要的。本論文擬通過設計簡單的工藝流程,在負極集流體表面預置了人造的SEI膜,并通過電沉積的方法獲得預置SEI膜保護的金屬鋰負極。實驗設計了制備預置固體電解質(zhì)膜的方法。依次通過集流體預處理、涂膜液制備、涂膜固化、組裝電池以及金屬鋰的電沉積等步驟,成功地制備了固態(tài)電解質(zhì)膜以及預置固態(tài)電解質(zhì)膜金屬鋰負極。制備了以MOF(UIO-66)、聚多巴胺(polydopamine,PDA)、LiF、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(lithiumbis(trifluoromethanes...

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【學位級別】：碩士

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圖1-1各種電極材料的理論容量值

圖1-1各種電極材料的理論容量值[12]因此，以上這種情況觸發(fā)了基于多離子反應的正極的開發(fā)，例如S和O2具高的理論容量[13]。然而只有與含鋰負極進行匹配時，其極高的容量才能實際出來。當前已經(jīng)實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料[14]，如

圖1-2鋰枝晶的形成示意圖

圖1-2鋰枝晶的形成示意圖a）SEI破碎促進鋰枝晶生長；（b）產(chǎn)生“死鋰”；（c）電極基體膨脹與有效鋰界面的后移基于上述失效機理，可以得出應該合理控制鋰離子的沉積行為，SEI層的性質(zhì)屬鋰的活性以及體積變化的順序。獲得理想的電化學和安全性能。通常，期

圖1-3LiPON涂層對金屬鋰枝晶抑制效果示意圖

圖1-3LiPON涂層對金屬鋰枝晶抑制效果示意圖[55]通過旋轉(zhuǎn)涂布以及酸刻蝕的手段將已被廣泛商用的聚制作成多孔的薄膜，并用于對金屬鋰負極的保護。該P解液與金屬鋰負極，防止其副反應的發(fā)生，從而抑制

圖1-4聚多巴胺（PDA）自聚合機理示意圖

圖1-4聚多巴胺（PDA）自聚合機理示意圖合物（MOF）[75]因其結(jié)構(gòu)多樣性，功能域以及電池儲能領域。UIO-66作為一種1-5），具有耐酸耐堿耐高溫的性質(zhì)，并且

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