自問世至今,鋰離子電池以其能量密度大、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了最有潛力的綠色環(huán)保能源之一。然而,傳統(tǒng)鋰離子電池在高倍率充放電性能和耐高溫性能方面已經(jīng)逐漸難以滿足急劇增長(zhǎng)的社會(huì)需求。在電池結(jié)構(gòu)中,電池隔膜起到防止正負(fù)極互相接觸、提供離子傳輸通道的作用,電池隔膜的性能是電池性能的重要決定因素。傳統(tǒng)電池隔膜采用聚烯烴作為原料,電解液浸潤(rùn)性較差、熱穩(wěn)定性不佳,難以保證電池的高倍率充放電性能和耐高溫性能。因此,開發(fā)熱穩(wěn)定性高、電解液浸潤(rùn)性高的新型鋰離子電池隔膜是鋰離子電池研究領(lǐng)域的緊迫需求。本文中,我們基于納米纖維膜的吸附絡(luò)合效應(yīng),創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了吸附絡(luò)合堿解法和化學(xué)氣相沉積法,制備了具有同軸結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜和聚酰亞胺/三氧化二鋁復(fù)合納米纖維膜,并實(shí)現(xiàn)了聚酰亞胺納米纖維膜表面勃姆石包覆量的調(diào)控。本文探究了復(fù)合納米纖維膜的微觀形貌、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電解液浸潤(rùn)性等性能,并研究了復(fù)合納米纖維膜作為鋰離子電池隔膜的性能。測(cè)試結(jié)果表明,聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜能夠在250℃環(huán)境中保持尺寸穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性較聚烯烴隔膜有巨大提升;隔膜的電解液接觸角達(dá)到4.08。,和聚烯烴隔膜相比... 

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 聚酰亞胺
        1.1.1 聚酰亞胺簡(jiǎn)介
        1.1.2 聚酰亞胺的合成方法
        1.1.3 聚酰亞胺的性能和應(yīng)用
    1.2 鋰離子電池隔膜
        1.2.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.2 鋰離子電池隔膜性能的要求
            1.2.2.1 化學(xué)穩(wěn)定性
            1.2.2.2厚度
            1.2.2.3 孔隙率
            1.2.2.4 機(jī)械強(qiáng)度
            1.2.2.5 電解液浸潤(rùn)性
            1.2.2.6 熱穩(wěn)定性
        1.2.3 鋰離子電池隔膜的種類
        1.2.4 鋰離子電池隔膜制備方法
        1.2.5 新型鋰離子電池隔膜
            1.2.5.1 多層聚烯烴隔膜
            1.2.5.2 新材料體系隔膜
            1.2.5.3 表面改性隔膜
    1.3 靜電紡絲法
        1.3.1 靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 靜電紡絲設(shè)備及紡絲原理
        1.3.3 靜電紡絲的影響因素
        1.3.4 靜電紡絲技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.5 氧化鋁陶瓷與勃姆石陶瓷
            1.3.5.1 陶瓷材料
            1.3.5.2 氧化鋁陶瓷
            1.3.5.3 勃姆石陶瓷
    1.4 論文選題的立論目和意義
    1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
    1.6 本論文選題的創(chuàng)新之處
第二章 吸附絡(luò)合堿解法制備聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 合成聚酰胺酸溶液
        2.2.3 制備聚酰胺酸納米纖維膜
        2.2.4 溶液配制
        2.2.5 以聚酰亞胺納米纖維為基膜制備聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜
        2.2.6 以經(jīng)過刻蝕酸化的聚酰亞胺納米纖維為基膜制備聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜
    2.3 測(cè)試與表征
        2.3.1 微觀形貌表征
        2.3.2 化學(xué)成分表征
        2.3.3 厚度表征
        2.3.4 機(jī)械性能表征
        2.3.5 熱穩(wěn)定性表征
        2.3.6 電解液浸潤(rùn)性表征
        2.3.7 孔隙率和吸液率表征
        2.3.8 電化學(xué)性能表征
    2.4 結(jié)果討論
        2.4.1 以聚酰亞胺納米纖維膜為基膜制備的聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜
            2.4.1.1 復(fù)合納米纖維膜的微觀形貌分析
            2.4.1.2 復(fù)合納米纖維膜的化學(xué)成分分析
            2.4.1.3 復(fù)合納米纖維膜機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.1.4 復(fù)合納米纖維膜的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.1.5 復(fù)合納米纖維膜的電解液浸潤(rùn)性測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.1.6 復(fù)合納米纖維膜的孔隙率及吸液率測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.1.7 復(fù)合納米纖維膜的電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果及分析
        2.4.2 以經(jīng)過刻蝕酸化的聚酰亞胺納米纖維膜為基膜制備聚酰亞胺/勃姆石復(fù)合納米纖維膜
            2.4.2.1 復(fù)合納米纖維膜的微觀形貌分析
            2.4.2.2 復(fù)合納米纖維膜的化學(xué)成分分析
            2.4.2.3 復(fù)合納米纖維膜的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.2.4 復(fù)合納米纖維膜的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.2.5 復(fù)合納米纖維膜的電解液浸潤(rùn)性測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.2.6 復(fù)合納米纖維膜的孔隙率及吸液率測(cè)試結(jié)果及分析
            2.4.2.7 復(fù)合納米纖維膜的電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果及分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 化學(xué)氣相沉積法制備聚酰亞胺/三氧化二鋁復(fù)合納米纖維膜
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.2.2 聚酰胺酸的合成與紡絲
        3.2.3 化學(xué)氣相沉積法制備聚酰亞胺/三氧化二鋁復(fù)合納米纖維膜
    3.3 測(cè)試與表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 復(fù)合納米纖維膜的微觀形貌分析
        3.4.2 復(fù)合納米纖維膜的化學(xué)成分分析
        3.4.3 復(fù)合納米纖維的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果及分析
        3.4.4 復(fù)合納米纖維膜的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果及分析
        3.4.5 復(fù)合納米纖維膜的電解液浸潤(rùn)性測(cè)試結(jié)果及分析
        3.4.6 復(fù)合納米纖維膜的孔隙率及吸液率測(cè)試結(jié)果及分析
        3.4.7 復(fù)合納米纖維膜的電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
科研成果以及已發(fā)表的論文
導(dǎo)師和作者簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3712371