高安全性锂离子电池无机复合隔膜的制备与性能研究
发布时间：2023-08-30 03:21
锂离子电池由于其优异的综合性能而被广泛应用于电子产品、电动汽车和储能电站中。隔膜作为锂离子电池重要组分之一,在电池中起到隔离正负极并为锂离子传输提供通道的作用。隔膜虽然不参与电池内部反应,但其结构和性能却对电池的性能影响很大。目前使用最广泛的隔膜为聚烯烃隔膜,这些隔膜虽然综合性能较为优异,但其较差的热稳定性以及与电解液不理想的浸润性制约了锂离子电池电化学性能的发挥和安全性能的提升。因此,如何从隔膜的角度提高锂离子电池的性能成为当前锂离子电池研究的热点。本论文针对聚烯烃隔膜存在的缺点,通过在商品聚乙烯(PE)隔膜和无纺布的表面复合无机粒子制备高安全性的无机复合隔膜,从隔膜的角度提高锂离子电池的电化学性能和安全性,主要包括以下内容:1、通过比较氧化铝(Al2O3)和勃姆石(AlOOH)两种无机粒子,发现AlOOH具有更好的干燥性和更低的密度,相比于Al2O3,AlOOH更适合用于聚烯烃隔膜的复合。因此在论文第一部分工作中,选用AlOOH对商品PE隔膜进行表面复合并对复合后隔膜(APE隔膜)的性能进行研究...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池概述
1.2.1 锂离子电池介绍
1.2.2 锂离子电池的组成和工作原理
1.2.3 锂离子电池的安全性问题
1.3 锂离子电池隔膜介绍
1.3.1 锂离子电池隔膜概述
1.3.2 隔膜的性能要求
1.3.3 隔膜的种类与研究现状
1.4 本论文的研究意义和主要内容
第二章 实验仪器和方法
2.1 实验药品及仪器
2.2 材料物理性质表征测试
2.2.1 隔膜表面微观形貌表征
2.2.2 隔膜热稳定性能表征
2.2.3 隔膜孔隙率测试
2.2.4 隔膜与电解液间润湿性的表征
2.2.5 材料热分析测试
2.2.6 隔膜机械强度测试
2.3 材料化学性质表征测试
2.3.1 镍锰酸锂、钴酸锂正极片与石墨负极片的制备
2.3.2 CR2032扣式电池组装
2.3.3 电化学性能测试
2.3.4 傅里叶红外光谱分析测试
2.3.5 安全性能测试
第三章 勃姆石复合隔膜的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 勃姆石复合隔膜的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 材料物理特性分析
3.3.2 隔膜表面微观形貌分析
3.3.3 隔膜的热稳定性分析
3.3.4 隔膜的润湿性分析
3.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
3.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
3.3.7 电池性能测试分析
3.4 本章小结
第四章 高安全性勃姆石复合聚酰亚胺无纺布隔膜的制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 勃姆石复合聚酰亚胺无纺布隔膜的制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 PAA与 PI无纺布的红外光谱分析
4.3.2 隔膜表面微观形貌分析
4.3.3 隔膜的热稳定性分析
4.3.4 隔膜的润湿性分析
4.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
4.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
4.3.7 电池性能测试分析
4.3.8 隔膜阻燃性能测试
4.3.9 C600微量量热测试
4.4 本章小结
第五章 高安全性纸基复合隔膜的制备与性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 纸基复合隔膜的制备
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 纤维纸基体的组成分析
5.3.2 隔膜的表面形貌分析
5.3.3 隔膜的热稳定性分析
5.3.4 隔膜的浸润性分析
5.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
5.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
5.3.7 隔膜的力学性能分析
5.3.8 电池性能测试分析
5.3.9 隔膜安全性能表征
5.4 本章小结
第六章 总结
6.1 本论文的创新点和研究意义
6.2 本论文的不足之处
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动和成果情况
本文编号：3844833
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池概述
1.2.1 锂离子电池介绍
1.2.2 锂离子电池的组成和工作原理
1.2.3 锂离子电池的安全性问题
1.3 锂离子电池隔膜介绍
1.3.1 锂离子电池隔膜概述
1.3.2 隔膜的性能要求
1.3.3 隔膜的种类与研究现状
1.4 本论文的研究意义和主要内容
第二章 实验仪器和方法
2.1 实验药品及仪器
2.2 材料物理性质表征测试
2.2.1 隔膜表面微观形貌表征
2.2.2 隔膜热稳定性能表征
2.2.3 隔膜孔隙率测试
2.2.4 隔膜与电解液间润湿性的表征
2.2.5 材料热分析测试
2.2.6 隔膜机械强度测试
2.3 材料化学性质表征测试
2.3.1 镍锰酸锂、钴酸锂正极片与石墨负极片的制备
2.3.2 CR2032扣式电池组装
2.3.3 电化学性能测试
2.3.4 傅里叶红外光谱分析测试
2.3.5 安全性能测试
第三章 勃姆石复合隔膜的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 勃姆石复合隔膜的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 材料物理特性分析
3.3.2 隔膜表面微观形貌分析
3.3.3 隔膜的热稳定性分析
3.3.4 隔膜的润湿性分析
3.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
3.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
3.3.7 电池性能测试分析
3.4 本章小结
第四章 高安全性勃姆石复合聚酰亚胺无纺布隔膜的制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 勃姆石复合聚酰亚胺无纺布隔膜的制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 PAA与 PI无纺布的红外光谱分析
4.3.2 隔膜表面微观形貌分析
4.3.3 隔膜的热稳定性分析
4.3.4 隔膜的润湿性分析
4.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
4.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
4.3.7 电池性能测试分析
4.3.8 隔膜阻燃性能测试
4.3.9 C600微量量热测试
4.4 本章小结
第五章 高安全性纸基复合隔膜的制备与性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 纸基复合隔膜的制备
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 纤维纸基体的组成分析
5.3.2 隔膜的表面形貌分析
5.3.3 隔膜的热稳定性分析
5.3.4 隔膜的浸润性分析
5.3.5 隔膜的阻抗和离子电导率分析
5.3.6 隔膜的电化学稳定性分析
5.3.7 隔膜的力学性能分析
5.3.8 电池性能测试分析
5.3.9 隔膜安全性能表征
5.4 本章小结
第六章 总结
6.1 本论文的创新点和研究意义
6.2 本论文的不足之处
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动和成果情况
本文编号：3844833
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3844833.html