鋰離子電池、鋰硫電池是目前最具有發(fā)展?jié)摿Φ匿嚩坞姵�。相�?duì)于石墨和硅來(lái)說(shuō),Si O_x作為高性能鋰離子電池負(fù)極材料具有較高比容量和較低體積膨脹率等優(yōu)勢(shì)。然而,在高面載量下Si O_x電極的整體體積變化易導(dǎo)致其電極結(jié)構(gòu)破壞,循環(huán)性能難以保持。鋰硫電池中的硫雖然成本低、容量高,但是其導(dǎo)電性差,而且充放電過(guò)程中多硫化物在電解液中的溶解和穿梭,會(huì)導(dǎo)致活性材料損失、庫(kù)倫效率降低等問(wèn)題。本文通過(guò)著手于電極中粘結(jié)劑的設(shè)計(jì)和合成來(lái)解決上述問(wèn)題,主要內(nèi)容如下:(1)采用“軟硬彈塑性策略”,選取熱塑性聚氨酯(TPU)和糠醇(FA)原位聚合構(gòu)建一種軟硬彈塑性交聯(lián)復(fù)合的三維網(wǎng)絡(luò)粘結(jié)劑(TPU-PFA),并將其應(yīng)用于高面載量Si O_x負(fù)極:主要研究了不同配比對(duì)TPU-PFA粘結(jié)劑的機(jī)械性能和電化學(xué)性能方面的影響。通過(guò)一系列機(jī)械性能測(cè)試可知:在不同比例的粘結(jié)劑中,純TPU的彈性最大,純PFA的塑性最大,經(jīng)過(guò)復(fù)合優(yōu)化的TPU-PFA粘結(jié)劑兼具軟硬彈塑性并且其不可逆形變較小,粘結(jié)力較強(qiáng);電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明,基于該TPU-PFA粘結(jié)劑的電極具有顯著提升的...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.2.2 負(fù)極材料
        1.2.3 氧化亞硅負(fù)極中存在的問(wèn)題
        1.2.4 粘結(jié)劑在氧化亞硅負(fù)極中的應(yīng)用
    1.3 鋰硫電池
        1.3.1 鋰硫電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.3.2 硫正極
        1.3.3 硫正極中存在的問(wèn)題
        1.3.4 粘結(jié)劑在硫正極中的應(yīng)用
    1.4 本論文的選題意義以及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)試方法
    2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料表征測(cè)試方法
        2.2.1 X射線衍射分析測(cè)試
        2.2.2 掃描電子顯微鏡測(cè)試
        2.2.3 透射電子顯微鏡測(cè)試
        2.2.4 熱重測(cè)試
        2.2.5 溶脹測(cè)試
        2.2.6 剝離測(cè)試
        2.2.7 拉伸測(cè)試
        2.2.8 納米壓痕測(cè)試
    2.3 電化學(xué)測(cè)試與分析方法
        2.3.1 恒流充放電測(cè)試
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
第三章 聚氨酯原位復(fù)合聚糠醇構(gòu)建軟硬彈塑性粘結(jié)劑用于氧化亞硅負(fù)極
    3.1 引言
    3.2 電極的制備及扣式電池的裝配
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X射線衍射圖譜分析
        3.3.2 熱重分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 溶脹性能分析
        3.3.5 拉伸強(qiáng)度分析
        3.3.6 剝離強(qiáng)度分析
        3.3.7 納米壓痕分析
        3.3.8 電化學(xué)穩(wěn)定性分析
        3.3.9 電鏡圖分析
        3.3.10 電池循環(huán)性能分析
        3.3.11 交流阻抗性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 丁二酸酐原位交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉構(gòu)建多功能粘結(jié)劑用于硫正極
    4.1 引言
    4.2 電極的制備及扣式電池的裝配
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 硫/碳復(fù)合物的表征
        4.3.2 溶脹性能分析
        4.3.3 紅外光譜分析
        4.3.4 剝離強(qiáng)度分析
        4.3.5 多硫化物吸附性能分析
        4.3.6 電化學(xué)穩(wěn)定性分析
        4.3.7 電化學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3843441