隨著新能源汽車的發(fā)展,鋰離子電池的性能得到了極大的關(guān)注。隔膜作為鋰離子電池的三大重要組成部分之一,已成為近幾年的研究重點(diǎn)。其中,提高電池的安全性是發(fā)展鋰離子電池的重中之重。就目前來(lái)說(shuō),商業(yè)化隔膜的種類通常為聚烯烴類。這一類隔膜由于其韌性較好,電化學(xué)性能較為穩(wěn)定等因素,被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池的生產(chǎn)中。首先從電池的安全性來(lái)說(shuō),聚烯烴類隔膜的熱穩(wěn)定性能較差,在電池溫度升高時(shí),隔膜容易被刺穿,而且會(huì)發(fā)生變形,導(dǎo)致隔膜與正負(fù)極的接觸面積變小,引起正負(fù)極接觸,造成電池短路。其次,普通的聚烯烴類隔膜的浸潤(rùn)能力較差,當(dāng)其與電解液接觸時(shí),由于浸潤(rùn)性差等缺點(diǎn),限制了電池在高倍率下的充放電速率,影響電池的電化學(xué)性能。因此,尋找熱穩(wěn)定性良好以及電化學(xué)性能優(yōu)異的隔膜成為研究的重點(diǎn)。沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料（ZIFs）是一種特殊的骨架材料,具有較大的孔隙率,因此可以作為鋰離子電池隔膜。此外ZIFs還具有良好的熱穩(wěn)定性,在較高的溫度下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止電池出現(xiàn)短路。本文以ZIFs為基底制備鋰離子電池隔膜,并深入研究ZIFs基隔膜的電化學(xué)性能,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過(guò)將沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)ZIF-4制成料漿直接涂... 

【文章來(lái)源】：齊魯工業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隔膜的涂覆方法示意圖

空干燥箱中干燥 12 h。取出正極片，用模具將其裁成 12 mm 的圓片。購(gòu)買的直徑為 15 mm 的鋰片作為對(duì)電極和參比電極，與制備的正極片和隔膜材料組裝成扣式電池進(jìn)行性能表征。3.2.4 電池的組裝電池的組裝是在手套箱中，手套箱需要充滿氬氣，且手套箱中水和氧的含量均需小于 1 ppm。依順序?qū)㈦姵氐母鱾�(gè)成分組成電池。電解液選用 1M LiPF6EC/DMC（1：1，w：w）。將封裝好的電池置于室溫下 12 h 進(jìn)行陳化。陳化的目的是使電解液充分浸潤(rùn)電極材料和隔膜。作為對(duì)比，采用傳統(tǒng)的聚丙烯隔膜（PP）以同樣的順序組裝成電池，并在同樣的條件下進(jìn)行測(cè)試。電池的性能測(cè)試的電壓窗口為 3.0 V-4.2 V，充放電的電流梯度分別為 0.2 C，0.5 C，1 C，2 C，5 C（1 C=150mAh g-1）。3.3 結(jié)果與討論3.3.1 ZIF-4 的 XRD 和 FTIR 圖譜分析

第 3 章 沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu) ZIF-4 隔膜的制備及其性能研究圖 3.2（a）展示了 ZIF-4 的 X 射線衍射圖譜，與英國(guó)劍橋大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)模擬的XRD 圖譜進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有雜峰生成[68]。制得的 ZIF-4 材料與標(biāo)準(zhǔn)圖譜相對(duì)應(yīng)，由此很好地說(shuō)明了通過(guò)水熱法成功地合成了 ZIF-4[69]。 ZIF-4 是 Pbca 的菱形晶體空間群，cab 的拓?fù)涔羌芙Y(jié)構(gòu)[70, 71]。圖 3.2（b）展示了合成的隔膜的 FTIR的光譜圖。通過(guò)觀察 FT-IR 光譜圖發(fā)現(xiàn)，ZIFs 的光譜可以劃分為 3 個(gè)不同的從高到低能量的區(qū)域。第一個(gè)區(qū)域是 3100-3200 cm-1處的芳香族的 C-H 伸縮振動(dòng)；第二個(gè)區(qū)域是960-1600 cm-1處的芳環(huán)的C-C和C-N伸縮振動(dòng)以及C-H的彎曲振動(dòng)；第三個(gè)區(qū)域是 420-945 cm-1處，涉及芳環(huán)面內(nèi)以及面外的變形彎曲[72]。3.3.2 ZIF-4 樣品的形貌分析


本文編號(hào)：2962388