本文關鍵詞：高分子聚合物電解質PEO以及改性后膜的合成與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚合物鋰離子電池是在液體鋰離子基礎之上發(fā)展而來新一代充電鋰離子電池,它不僅具有液態(tài)鋰離子電池所具有的特點,而且改善液態(tài)鋰離子電池也許會出現(xiàn)的短路、漏液、爆炸等問題,電池的外形設計組裝十分方便靈活,廣泛應用在電動車,移動通訊等領域,對聚合物電解質膜的研究也得到眾多研究電池工作者的關注。 論文的主要目標是制備兩種性能優(yōu)良的聚合物鋰離子電解質PEO與PEO-PVDF,研究聚合物電池的電池交流阻抗,容量衰減機理與離子傳輸運動機理,為鋰離子聚合物電解質的研究打下一定的基礎,論文主要從以下幾個方面研究： 第一章。介紹了鋰離子電池的組成,結構與發(fā)展進展,聚合物電解質發(fā)展及其種類,為后面聚合物PEO與改性PEO-PVDF的合成提供一定的依據(jù)。 第二章。主要介紹了制備聚合物電解質的三種方法,即萃取法,直接揮發(fā)法,和相轉移法,聚合物電解質常用的表征方法。 第三和第四章。研究了直接揮發(fā)法制備PEO基微孔型聚合物電解質的工藝條件和造孔機理,還制備了改性PEO-PVDF聚合物電解質和無機納米材料Si02改性的PEO聚合物電解質,通過實驗表明,無機填料與共聚物的比值為1：9時性能最佳,即當SiO2的含量為10%,聚合物電解質結晶度從不含無機填料時26%降至約10%,降低幅度超過50%,聚合物電解質離子導電率為2.8ms/cm,能很好的滿足鋰離子電池的實際需要,電化學穩(wěn)定窗口達到了5.0v以上,20次充放電循環(huán)后,電解質容量保持率仍為94%,1C放電容量為0.1C,放電容量保持在91%,表現(xiàn)了理想的電化學性能。 研究了聚合物電解質電導率與溫度變化的關系,電池交流阻抗圖譜各部分表示意義,討論聚合物電池充放電循環(huán)時容量衰減原因,推測出電池循環(huán)過程中,電極界面性變弱是導致電池界面阻抗逐漸增大的原因之一,而正極晶格粉化引發(fā)化學反應阻抗變大是電池容量衰減的重要原因。
【關鍵詞】：聚合物電解質 無機納米材料 鋰離子電導率 改性 交流阻抗
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O631;TM912
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-26
• §1.1 鋰離子電池概況8-15
• 1.1.1 鋰離子電池發(fā)展歷程8-9
• 1.1.2 鋰離子電池的組成與分類9-10
• 1.1.3 鋰離子電池正極材料10-11
• 1.1.4 鋰離子電池負極材料11-12
• 1.1.5 鋰離子電池電解質概述12-13
• 1.1.6 鋰離子電池未來的研究方向與發(fā)展趨勢13-15
• §1.2 聚合物鋰離子電解質15-19
• 1.2.1 聚合物鋰電池發(fā)展進程15-16
• 1.2.2 聚合物電解質體系與分類16-19
• §1.3 聚合物電解質種類19-21
• 1.3.1 聚丙烯腈(PAN)19
• 1.3.2 聚氧化乙烯(PEO)19-20
• 1.3.3 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20
• 1.3.4 聚偏氟乙烯(PVDF)20-21
• 1.4 本論文設計思想21-23
• 參考文獻23-26
• 第二章 聚合物膜電解質的制備與性能研究26-34
• §2.1 聚合物電解質的制備方法及其研究進程26-28
• 2.1.1 萃取法26
• 2.1.2 相轉移法26-27
• 2.1.3 直接揮發(fā)法27
• 2.1.4 實驗所需藥品儀器及其制備方法27-28
• §2.2 聚合物電解質表征28-32
• 2.2.1 離子導電率28-29
• 2.2.2 結晶度29
• 2.2.3 電化學穩(wěn)定窗口29-30
• 2.2.4 孔隙率與吸液率30-31
• 2.2.5 和鋰表面相容性與穩(wěn)定性31-32
• 參考文獻32-34
• 第三章 PEO基鋰鹽聚合物膜的合成,表征與性能研究34-49
• §3.1 引言34
• §3.2 聚合物鋰鹽的選擇34-36
• §3.3 PEO聚合物膜的制備36-38
• 3.3.1 試劑與儀器36-37
• 3.3.2 合成原理37
• 3.3.3 實驗方法37-38
• §3.4 PEO基聚合物膜的表征38-46
• 3.4.1 鋰鹽紅外光譜38-39
• 3.4.2 聚合物膜的熱穩(wěn)定性研究39-40
• 3.4.3 聚合物膜的結晶度,形狀表征40-41
• 3.4.4 聚合物膜交流阻抗衰變與電導率41-44
• 3.4.5 聚合物膜的電化學充放電循環(huán)性能44-46
• §3.5 本章小結46-48
• 參考文獻48-49
• 第四章 改性的PEO與PVDF膜電解質的制備與性能研究49-58
• §4.1 PEO與PVDF共聚電解質膜的制備49
• §4.2 共聚交聯(lián)過程中PEO所占比例對比研究49-52
• §4.3 PEO-PVDF聚合物電解質膜各種性能的表征52-55
• 4.3.1 鋰離子電池的裝配52
• 4.3.2 電化學性能的測試52-55
• §4.4 本章小結55-57
• 參考文獻57-58
• 第五章 論文總結與研究展望58-60
• §5.1 論文總結58
• §5.2 研究展望58-60
• 碩士期間已完成的論文及申請的專利60-61
• 致謝61

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