Li/S-PAN电池用原位聚合PMMA基凝胶聚合物电解质研究
发布时间：2023-11-28 19:53
锂硫电池因有较高的正极理论比容量而受到越来越多的关注与研究。理论上,锂与单质硫的完全反应可实现2电子转移反应,硫电极理论比容量为1675mAh/g，与金属锂组成锂硫电池理论比能量高达2600Wh/kg。但是锂硫电池在充放电过程中体积膨胀，正极中间产物聚硫离子溶解于电解液中，产生飞梭效应等问题，使正极活性物质损失，库伦效率降低。硫化聚丙烯腈(S-PAN)是目前循环稳定性较好的锂硫电池正极材料，但是Li/S-PAN电池研究目前大多集中在S-PAN正极材料上，对金属锂负极的稳定性以及适用的电解质体系的研究甚少。因而研究一种新型的电解质体系，使其与Li/S-PAN电池的正负极之间有较好的相容性，改善金属锂负极的稳定性等，对提高Li/S-PAN电池稳定性有着重要的意义。 本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合反应单体，偶氮二丁腈(ABIN)为热聚合反应引发剂，通过原位聚合的方式制备出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)质量含量分别为10%、15%和20%的凝胶聚合物电解质。随着聚合物基体含量的增加，电解质的宏观形状越稳定。对电解质进行交流阻抗测试(EIS)，结果表明，随着聚合物基体含量的增加，电解质离子电...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 Li/S-PAN 电池概述
1.2.1 引言
1.2.2 Li/S-PAN 电池研究现状
1.3 凝胶聚合物电解质概述
1.3.1 引言
1.3.2 凝胶聚合物电解质研究进展
1.4 论文选题意义和研究内容
第二章 实验用品和方法
2.1 引言
2.2 实验用品
2.3 凝胶电解质预聚合溶液制备
2.3.1 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.3.2 添加 SiO2的 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.3.3 添加 Li2SiO3的 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.4 电极的制备
2.5 原位聚合凝胶聚合物电池组装
2.5.1 PMMA 基凝胶聚合物电池组装
2.5.2 添加 SiO2的 PMMA 基凝胶聚合物电池组装
2.5.3 添加 Li2SiO3的 PMMA 基凝胶聚合物电解质电池组装
2.6 凝胶聚合物电解质结构的测试
2.6.1 红外光谱测试分析
2.7 凝胶聚合物电解质电化学性能测试
2.7.1 电池充放电性能测试
2.7.2 凝胶聚合物电解质离子电导率测试
2.7.3 凝胶聚合物电解质电化学窗口测试
2.7.4 电池循环伏安测试
2.7.5 凝胶电解质对锂负极稳定性改善测试
2.7.6 电池交流阻抗测试
2.7.7 扫描电镜测试分析
第三章 Li/S-PAN电池的PMMA基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 凝胶聚合物电解质红外光谱分析
3.2.2 凝胶聚合物电解质离子电导率分析
3.2.3 凝胶聚合物电解质电化学稳定窗口测试分析
3.2.4 电池交流阻抗测试分析
3.2.5 电池充放电性能测试分析
3.3 本章小结
第四章 Li/S-PAN 电池的 PMMA 基凝胶聚合物电解质添加 SiO2的改性研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 凝胶聚合物电解质的红外光谱测试分析
4.2.2 凝胶聚合物电解质的离子电导率测试分析
4.2.3 凝胶聚合物电解质的电化学稳定窗口测试分析
4.2.4 电池交流阻抗测试分析
4.2.5 电池循环伏安测试分析
4.2.6 凝胶聚合物电解质对改善锂负极稳定性的测试分析
4.2.7 电池充放电性能测试分析
4.3 结论
第五章 Li/S-PAN 电池的 PMMA 基凝胶聚合物电解质添加 Li2SiO3的改性研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 凝胶聚合物电解质的红外光谱测试分析
5.2.2 凝胶聚合物电解质的离子电导率测试分析
5.2.3 凝胶聚合物电解质的电化学稳定窗口测试分析
5.2.4 电池交流阻抗测试分析
5.2.5 电池循环伏安测试分析
5.2.6 凝胶聚合物电解质对改善锂负极稳定性的测试分析
5.2.7 电池充放电性能测试分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
本文编号：3868831
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 Li/S-PAN 电池概述
1.2.1 引言
1.2.2 Li/S-PAN 电池研究现状
1.3 凝胶聚合物电解质概述
1.3.1 引言
1.3.2 凝胶聚合物电解质研究进展
1.4 论文选题意义和研究内容
第二章 实验用品和方法
2.1 引言
2.2 实验用品
2.3 凝胶电解质预聚合溶液制备
2.3.1 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.3.2 添加 SiO2的 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.3.3 添加 Li2SiO3的 PMMA 基凝胶聚合物电解质预聚合溶液制备
2.4 电极的制备
2.5 原位聚合凝胶聚合物电池组装
2.5.1 PMMA 基凝胶聚合物电池组装
2.5.2 添加 SiO2的 PMMA 基凝胶聚合物电池组装
2.5.3 添加 Li2SiO3的 PMMA 基凝胶聚合物电解质电池组装
2.6 凝胶聚合物电解质结构的测试
2.6.1 红外光谱测试分析
2.7 凝胶聚合物电解质电化学性能测试
2.7.1 电池充放电性能测试
2.7.2 凝胶聚合物电解质离子电导率测试
2.7.3 凝胶聚合物电解质电化学窗口测试
2.7.4 电池循环伏安测试
2.7.5 凝胶电解质对锂负极稳定性改善测试
2.7.6 电池交流阻抗测试
2.7.7 扫描电镜测试分析
第三章 Li/S-PAN电池的PMMA基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 凝胶聚合物电解质红外光谱分析
3.2.2 凝胶聚合物电解质离子电导率分析
3.2.3 凝胶聚合物电解质电化学稳定窗口测试分析
3.2.4 电池交流阻抗测试分析
3.2.5 电池充放电性能测试分析
3.3 本章小结
第四章 Li/S-PAN 电池的 PMMA 基凝胶聚合物电解质添加 SiO2的改性研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 凝胶聚合物电解质的红外光谱测试分析
4.2.2 凝胶聚合物电解质的离子电导率测试分析
4.2.3 凝胶聚合物电解质的电化学稳定窗口测试分析
4.2.4 电池交流阻抗测试分析
4.2.5 电池循环伏安测试分析
4.2.6 凝胶聚合物电解质对改善锂负极稳定性的测试分析
4.2.7 电池充放电性能测试分析
4.3 结论
第五章 Li/S-PAN 电池的 PMMA 基凝胶聚合物电解质添加 Li2SiO3的改性研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 凝胶聚合物电解质的红外光谱测试分析
5.2.2 凝胶聚合物电解质的离子电导率测试分析
5.2.3 凝胶聚合物电解质的电化学稳定窗口测试分析
5.2.4 电池交流阻抗测试分析
5.2.5 电池循环伏安测试分析
5.2.6 凝胶聚合物电解质对改善锂负极稳定性的测试分析
5.2.7 电池充放电性能测试分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
本文编号：3868831
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