本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池用納米硫酸鋇改性復(fù)合隔膜的制備及性能研究

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【摘要】：隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一,對電池的成本、性能、安全有著重要影響。本文通過液相沉淀法制備了表面修飾的易于分散的納米硫酸鋇(BaSO4)顆粒,并將其以兩種手段對商用聚烯烴隔膜進行了改性,主要研究內(nèi)容如下：1.制備了硬脂酸修飾的納米BaSO4,并采用透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)等對其進行表征。測試結(jié)果表明：當(dāng)體系反應(yīng)溫度為為25℃,反應(yīng)物溶液濃度均為0.5mol/L,硬脂酸的添加量為理論產(chǎn)物質(zhì)量的1%,NaSO4溶液滴加速度為2mL/min時,制得的BaSO4粒徑最小,分散性好且顆粒內(nèi)部具有介孔,在去離子水中能自分散,不易沉降。2.以聚酰亞胺(PI)為粘結(jié)劑,將納米BaSO4涂覆在鋰離子電池用Celgard 2325隔膜上,制得了無機涂層復(fù)合隔膜,并對此復(fù)合膜的物理和電化學(xué)性能進行測試。結(jié)果表明：納米BaSO4能均勻分布在隔膜表面的涂層中,納米BaSO4涂層使隔膜的熱尺寸穩(wěn)定性大幅提升,力學(xué)性能有所提高；并改善了隔膜對電解液的吸液性能；降低了隔膜與鋰電極之間的界面電阻,增加了二者之間的相容性。裝配成的LiCoO2/Li扣式電池的循環(huán)穩(wěn)定性較好。3.將納米BaSO4與偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)的混合漿料,涂覆于Celgard 2325隔膜表面,并使其在水/乙醇混合液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化,制備了復(fù)合凝膠電解質(zhì)隔膜。熱收縮、吸液率、拉伸、交流阻抗等測試結(jié)果顯示：添加納米BaSO4后,復(fù)合凝膠電解質(zhì)隔膜的熱收縮性、孔隙率、吸液性、機械強度、離子電導(dǎo)率都得到了明顯的提高。電化學(xué)測試結(jié)果表明：添加納米BaSO4的復(fù)合凝膠電解質(zhì)隔膜電池循環(huán)性能和倍率性能均明顯優(yōu)于未添加納米BaSO4的電解質(zhì)膜。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912

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本文編號：1243838