當今社會,能源危機問題日益嚴峻,開發(fā)新型能源和高效儲能裝置迫在眉睫�，F(xiàn)行的鋰離子電池（LIB）,雖作為目前儲能裝置中的佼佼者,但當面臨大規(guī)模設各系統(tǒng)的迫切需求時存在著比容量嚴重不足的問題,而以鋰金屬作為負極材料的鋰金屬電池（LMB）有著極高的理論比容量與能量密度,很有希望成為下一代的可充電電池。但是,在正常的電化學循環(huán)過程中鋰負極枝晶的生長一直阻礙著鋰金屬電池的發(fā)展,使得電池性能變差且?guī)砹撕艽蟮陌踩[患。為克服這一棘手難題,我們提出一種有效且實用性的利用電解液添加劑來對負極保護的策略,以實現(xiàn)充放電過程中對于鋰枝晶的抑制,從而使鋰金屬電池具有高度可逆性,在一定程度上提升了電池的總體電化學性能。因此,本論文針對鋰金屬電池中枝晶生長且性能衰敗的問題,提出了多種適宜的電解液添加劑材料,通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散X射線光譜儀（EDX）、電化學阻抗測試（EIS）、循環(huán)伏安法（CV）和X射線光電子能譜（XPS）等手段,研究不同添加劑作用下電極表面的電化學性能及闡明相應的電池性能提升的機理。主要研究內(nèi)容包括:（1）通過添加雙（三氟甲基磺酰）亞胺鎂（Mg（TFSI）2... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２鋰離子電池工作原理示意圖??３??

圖１．３?ＳＥＩ層主要構成組分示意圖??

〇Ｈｄａｎ，?Ｇｒａｐｈｉｔｅ?ＰａｒｔｉＣｅ?ｕ，ｉｕｍｌｎＳＳ２ｉｏＧｆ３ｐｈｉｌｅ?—??Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ??圖１．３?ＳＥＩ層主要構成組分示意圖??ＳＥＩ膜的形成對鋰電池電極材料的總體性能有著至關重要的影響［３］。雖然ＳＥＩ膜在??其形成過程中會消耗一部分鋰離子，這會使得在首次充放電循環(huán)中不可逆容量有所增加，??降低負極材料對應的充放電效率，但是ＳＥＩ膜除了自身所具有的固態(tài)電解質(zhì)屬性外還具??有對電解液有機溶劑的不溶性，可在有機電解液中穩(wěn)定存在，并可阻擋有機溶劑分子透??過該層鈍化膜，從而能有效防止有機溶劑分子（如ＰＣ，碳酸丙烯酯）的共嵌入或共沉積［１５】，??避免了因有機溶劑分子的共嵌入行為對電極材料本身結構造成的破壞，因而可以大大提??高電極的循環(huán)性能和使用壽命［１６Ｌ??在鋰金屬電池正常的電化學循環(huán)過程中，鋰原子首先會在體相鋰金屬的表面失去電??子變成可自由移動的鋰離子，透過ＳＥＩ層并經(jīng)過有機電解液到達正極材料表面，隨后采??４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]固態(tài)金屬鋰電池最新進展評述[J]. 段惠,殷雅俠,郭玉國,萬立駿.  儲能科學與技術. 2017(05)
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本文編號：3270245