鋰硫電池因有較高的正極理論比容量而受到越來越多的關(guān)注與研究。理論上,鋰與單質(zhì)硫的完全反應(yīng)可實現(xiàn)2電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),硫電極理論比容量為1675mAh/g，與金屬鋰組成鋰硫電池理論比能量高達(dá)2600Wh/kg。但是鋰硫電池在充放電過程中體積膨脹，正極中間產(chǎn)物聚硫離子溶解于電解液中，產(chǎn)生飛梭效應(yīng)等問題，使正極活性物質(zhì)損失，庫倫效率降低。硫化聚丙烯腈(S-PAN)是目前循環(huán)穩(wěn)定性較好的鋰硫電池正極材料，但是Li/S-PAN電池研究目前大多集中在S-PAN正極材料上，對金屬鋰負(fù)極的穩(wěn)定性以及適用的電解質(zhì)體系的研究甚少。因而研究一種新型的電解質(zhì)體系，使其與Li/S-PAN電池的正負(fù)極之間有較好的相容性，改善金屬鋰負(fù)極的穩(wěn)定性等，對提高Li/S-PAN電池穩(wěn)定性有著重要的意義。 本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為聚合反應(yīng)單體，偶氮二丁腈(ABIN)為熱聚合反應(yīng)引發(fā)劑，通過原位聚合的方式制備出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)質(zhì)量含量分別為10%、15%和20%的凝膠聚合物電解質(zhì)。隨著聚合物基體含量的增加，電解質(zhì)的宏觀形狀越穩(wěn)定。對電解質(zhì)進(jìn)行交流阻抗測試(EIS)，結(jié)果表明，隨著聚合物基體含量的增加，電解質(zhì)離子電...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Li/S-PAN 電池概述
        1.2.1 引言
        1.2.2 Li/S-PAN 電池研究現(xiàn)狀
    1.3 凝膠聚合物電解質(zhì)概述
        1.3.1 引言
        1.3.2 凝膠聚合物電解質(zhì)研究進(jìn)展
    1.4 論文選題意義和研究內(nèi)容
第二章 實驗用品和方法
    2.1 引言
    2.2 實驗用品
    2.3 凝膠電解質(zhì)預(yù)聚合溶液制備
        2.3.1 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)預(yù)聚合溶液制備
        2.3.2 添加 SiO₂的 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)預(yù)聚合溶液制備
        2.3.3 添加 Li₂SiO₃的 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)預(yù)聚合溶液制備
    2.4 電極的制備
    2.5 原位聚合凝膠聚合物電池組裝
        2.5.1 PMMA 基凝膠聚合物電池組裝
        2.5.2 添加 SiO₂的 PMMA 基凝膠聚合物電池組裝
        2.5.3 添加 Li₂SiO₃的 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)電池組裝
    2.6 凝膠聚合物電解質(zhì)結(jié)構(gòu)的測試
        2.6.1 紅外光譜測試分析
    2.7 凝膠聚合物電解質(zhì)電化學(xué)性能測試
        2.7.1 電池充放電性能測試
        2.7.2 凝膠聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率測試
        2.7.3 凝膠聚合物電解質(zhì)電化學(xué)窗口測試
        2.7.4 電池循環(huán)伏安測試
        2.7.5 凝膠電解質(zhì)對鋰負(fù)極穩(wěn)定性改善測試
        2.7.6 電池交流阻抗測試
        2.7.7 掃描電鏡測試分析
第三章 Li/S-PAN電池的PMMA基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 凝膠聚合物電解質(zhì)紅外光譜分析
        3.2.2 凝膠聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率分析
        3.2.3 凝膠聚合物電解質(zhì)電化學(xué)穩(wěn)定窗口測試分析
        3.2.4 電池交流阻抗測試分析
        3.2.5 電池充放電性能測試分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Li/S-PAN 電池的 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)添加 SiO₂的改性研究
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 凝膠聚合物電解質(zhì)的紅外光譜測試分析
        4.2.2 凝膠聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率測試分析
        4.2.3 凝膠聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定窗口測試分析
        4.2.4 電池交流阻抗測試分析
        4.2.5 電池循環(huán)伏安測試分析
        4.2.6 凝膠聚合物電解質(zhì)對改善鋰負(fù)極穩(wěn)定性的測試分析
        4.2.7 電池充放電性能測試分析
    4.3 結(jié)論
第五章 Li/S-PAN 電池的 PMMA 基凝膠聚合物電解質(zhì)添加 Li₂SiO₃的改性研究
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 凝膠聚合物電解質(zhì)的紅外光譜測試分析
        5.2.2 凝膠聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率測試分析
        5.2.3 凝膠聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定窗口測試分析
        5.2.4 電池交流阻抗測試分析
        5.2.5 電池循環(huán)伏安測試分析
        5.2.6 凝膠聚合物電解質(zhì)對改善鋰負(fù)極穩(wěn)定性的測試分析
        5.2.7 電池充放電性能測試分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝



本文編號：3868831