聚偏氟乙烯—六氟丙烯(PVDF-HFP)基锂离子电池隔膜的制备及性能研究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhnyzz520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,锂离子电池因其比能量高、循环寿命长等优点已被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、混合动力汽车等方面。随着市场应用的进一步扩大,锂离子电池安全性成为人们广泛关注的焦点。隔膜不直接参与锂离子电池电化学反应,但是却大大影响着其倍率、安全性能。目前商用聚烯烃类隔膜存在孔隙率低、电解质亲和力差等问题,不再满足下一代大倍率、高安全性锂离子电池要求。因此,研发出具有优异电化学、安全性能的锂离子电池隔膜尤为重要。本文以PVDF-HFP纤维膜为基体,设计并制备了不同类型具有热关闭性能的三明治结构复合膜,改善了锂离子电池倍率、安全性能。首先,为了提高复合膜的层间界面粘合力,选用全氟类聚合物材料PVDF、PVDF-HFP,通过静电纺丝制备了PVDF/PVDF-HFP/PVDF复合纤维膜,探究了复合膜中不同PVDF、PVDF-HFP重量比对复合膜物理以及电化学性能的影响。结果表明PVDF-HFP质量分数为36.0%的复合纤维膜(P/H2/P)具有优异的电解质吸收能力(366.7%)以及离子电导率(2.5 m S/cm)。由于选用同类聚合物作为复合膜材料可以大大提高复合膜层间界面区域中纤维间的内聚界面粘附力,因此,复合膜具有优异力学性能,同时可以降低界面阻抗(119.3Ω),减小锂离子传输阻力。此外,组装有P/H2/P的Li/Li Fe PO4电池表现出优异的循环、倍率性能,4C时放电容量达到了120.6 m Ah/g,1C循环100次后放电容量几乎没有下降。更重要的是,组装有140℃处理后P/H2/P(SD-P/H2/P)膜的电池,放电容量几乎为零,说明P/H2/P复合膜可在高温时实现热关闭功能。采用静电纺丝结合涂覆法制备了不同无机颗粒(Si O2或Al2O3)涂覆的PVDF-HFP基复合膜,比较了不同无机颗粒涂覆层对复合膜性能的影响。复合膜较高的电解质吸收率(248.0%)得益于无机颗粒涂覆层与电解质良好的亲和力,此外,致密的无机颗粒涂覆层可减少液体电解质泄漏,使复合膜获得较高的电解质保留率(87.8%)。因此,复合膜获得了出色的离子电导率,较低的界面阻抗(98.9Ω),电化学稳定窗口高达5.1 V。组装有S/H/S的Li/Li Fe PO4电池,4C时放电容量达到了120 m Ah/g,且100次循环(1C)后放电容量几乎没有下降。此外,组装有经过140℃处理的S/H/S复合膜(SD-S/H/S)的电池,同样实现了热关闭功能。
其他文献
非洲M国社会住房建设项目坐落于非洲M国首都,总计1150套住房及配套设施,占地42.5公顷,合同于2020年1月签署,项目自2020年3月开始施工,施工内容包括住房的土建、装修施工,配套的市政供水、供电及消防设施施工,场区内的红土道路及沥青道路施工,项目交钥匙交付。本文通过对这一位于异国的社会住房项目的实际进度进行研究分析,寻找这一国际工程项目中进度产生偏差的原因,并提出解决思路和方案来改善该项目
学位
随着博物馆社会化进程的推进,博物馆与大众文化普及和文化消费的联系逐渐密切起来。文博品牌设计的出现加深了这种联系,并且间接缓解了长久以来博物馆发展的资金困难、对话群体偏窄等困境。但是,我国文博品牌设计起步较晚,由于其设计的同质化严重、两极分化与营销渠道单一,导致部分文博品牌生存困难。因此,有效解决文博品牌设计的同质化等问题,是当前文博品牌设计所面临的重要课题。本文借用整合营销的4I理论分析文博品牌设
学位
随着电气化进程的深入,人们的生活越来越离不开电气的支撑。但长期以来,建筑电气火灾的数量始终居高不下,造成严重的财产损失和人员伤亡。因此,实现建筑电气火灾的可靠监测具有重要的意义。传统火灾监测由于各种局限性,误报、漏报率较高,可靠性有待提高。随着物联网和人工智能等新一代信息技术的飞速发展,建筑电气火灾的快速有效监测成为可能。本文在深入研究的基础上,明确了电气火灾与电弧之间的关系,在物联网架构下通过对
学位
A热电厂燃气锅炉安装项目是J市区域用热供暖民生工程项目,是政府为主导,企业运营管理为辅而共同投资建设能源管理项目。政府和企业为了响应国家政策号召,节能减排,降低供暖企业运行成本,加大本项目的投资力度,新投建了具有现代化的远程监控、智能功能的,也节能的供暖锅炉项目。该项目的锅炉安装工作完成后,将能够更有效的节省供暖设施运营的人员成本、能耗节约、降低碳排放、提高周围大气环境质量,使周围居民用上了舒适、
学位
随着目前我国不断加快的经济发展速度以及不断进步的社会文化、制度等方面的变革,尤其是进入新世纪以来,我国在推进“服务型政府”的建设这一方面所作出的努力都使纳税服务拥有了新的内涵。不断完善和推动纳税服务变革,这不仅仅是当今社会形式发展的必然要求,更是纳税人的心之所念。本文通过重点剖析国家税务总局WP市税务局(在本文中简称为WP市税务局)最近几年来的纳税服务相关的探索实践,包括智慧办税,“一户式”纳税缴
学位
自2020年新冠肺炎疫情的爆发,导致多国家经济负增长,同时对中国的市场经济也产生了巨大的冲击。电力行业作为市场经济中的重要组成部分,一种扮演着中国经济重要引擎的角色。然而,我国中小型电力企业生产经营管理模式落后,为了有效贯彻电气行业精益求精的理念,应当对库存管理进行优化。本文以QD地铁一号线项目元器件的库存管理为研究对象,将文本主要分为三个部分六个章节,第一二章主要介绍本论文的相关背景及概念,为库
学位
随着对地球物理的深入研究和计算机计算速度的显著提升,半航空瞬变电磁探测技术已经被广泛运用到地球物理勘测领域中,该方法具有效率高、成本低、范围广等特点。半航空电磁系统探测装备也在不断完善,国内已经逐渐实现了航时长、效率高、多分量和大测深系统的研发与集成。近年来搭载无人机的探测方式已经逐步演变成一种发展趋势。在获得高精度、高质量的测量数据的同时,对于正演的数值模拟和反演数据解释的要求就越高。地球物理中
学位
为了能够提高行车的安全性、减少交通事故的发生,高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)应运而生。然而,目前大多数的ADAS功能都没有考虑驾驶员的驾驶意图,这将影响行车的安全性和驾驶员的体验。此外,驾驶员与控制系统的交互关系即人机共驾,也是一个亟待解决的问题。因此,准确地识别出驾驶员的驾驶意图,由此决定是否执行辅助系统功能,并处理好人机共驾中
学位
生活中许多道路路况存在安全隐患,但因忽视或延缓了道路防护工作,给群众安全出行造成诸多不便,甚至危及生命。因此如何及时科学地进行道路安全生命防护工程,合理安排安全生命防护工程的进度,使项目能够按照正常工期交付,显得尤为重要。本文以SC路安全生命防护工程为研究对象,分析道路安全生命防护工程进度策略,加深对工程项目进度管理的探究,提高对道路安全生命防护工程的认识,减少道路养护造成的资源和资金浪费,更好保
学位
随着网络直播的快速发展,因直播间主播虚假宣传给消费者权益造成损害的事件层出不穷,但现行法律对主播的代言人性质没有明确界定,导致消费者在权益遭受侵害时不知主播应承担代言人责任、执法部门忽视主播的代言人责任、司法机关判决主播不承担责任,这与带货主播在直播带货侵权中的实际影响程度严重不符,将会对网络直播行业长久发展产生不利影响,因此有必要针对网络直播带货中广告代言行为的法律问题进行深入研究,对其法律规制
学位