近幾年,二次電池作為儲能器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域,從便攜式電子器件,電動汽車到大型儲能電站。目前,商業(yè)化鋰離子電池在能量密度方面的發(fā)展已進入瓶頸期,開發(fā)新型高比能電池成為研究熱點。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,鋰硫電池在能量密度(2600 Wh kg^-1)方面占據(jù)優(yōu)勢,另外單質(zhì)硫作為活性材料具有資源豐富,環(huán)境友好等特點,鋰硫電池有望成為新一代商業(yè)化電池。然而鋰硫電池也面臨著幾個挑戰(zhàn)性問題阻礙其實際應(yīng)用,如單質(zhì)硫和放電產(chǎn)物的絕緣性,放電過程中硫的體積膨脹以及穿梭效應(yīng)。我們針對上述存在的問題,以鋰硫電池中的隔膜為研究對象,發(fā)現(xiàn)對商業(yè)化隔膜進行表面修飾有利于改善鋰硫電池的性能。主要研究內(nèi)容如下:1.將導(dǎo)電炭黑Super P進行酸化得到羧基化的炭黑f-SP,制備SP/f-SP材料修飾的雙涂層結(jié)構(gòu)改性隔膜來改善鋰硫電池存在的問題。f-SP表面帶有大量負電荷的羧基基團（-COO^-）,對多硫陰離子有靜電排斥作用,從而阻止多硫離子向負極區(qū)遷移,但是f-SP導(dǎo)電性下降導(dǎo)致活性材料的利用率低。導(dǎo)電的Super P涂層具有疏松的多孔結(jié)構(gòu),可捕獲溶解的多硫化鋰并利用。在正... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰硫體系和商業(yè)鋰電的能量密度對比

硫電池在能量密度上有巨大優(yōu)勢,而且硫資源豐富，環(huán)境友好等特點使其有希望成下一代新型商業(yè)化鋰離子電池，如圖 1.1 所示[6]。圖 1.1 鋰硫體系和商業(yè)鋰電的能量密度對比[6]。1.2 鋰硫電池工作原理

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文有序排列組成，碳棒之間介孔尺寸在 3-4nm 左右，如圖 1oC 時呈熔融態(tài)并且具有最小的粘稠度，極易注入到 CMK卻后，與碳基體形成緊密結(jié)合。這種有序介孔碳不僅提高硫物的擴散，電池的容量和循環(huán)性能得到重大突破。電池在有 1005 mAh g1的放電比容量，在 CMK-3/S 復(fù)合材料外一步將放電容量提升至 1320mAhg1。這項工作促使鋰硫工作者們開始探索各種納米結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電碳材料作為載硫的


本文編號：3307982