锂离子二次电池复合聚合物电解质的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:syhlgs
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
作为一类重要的电化学储能器件,锂离子电池(lithium ion batteries,LIBs)具有能量密度高、充电速度快、自放电率低、循环寿命长以及无记忆效应等优点。在智能手机和手环等便携式电子设备上得到了广泛的应用。传统LIBs主要由正极、负极和电部分构成。电解液作为Li+在正负极之间传导提供通道,扮演着十分重要的角色。电解液的性能直接影响着LIBs的容量、使用温度、安全性和循环性能等性能指标。商业化的锂电池采用有机液体电解液,在充放电过程中容易发生副反应,导致电池容量出现不可逆衰减,同时电池在长期服役过程中,有机液体电解质会出现挥发、干涸、泄露等现象,影响电池寿命。用固态电解质代替液体电解液是获得安全性和长循环寿命的固态锂电池的主要途径之一。本文通过制备一系列由PVDF-HFP、PEGDA、LLZO和Li TFSI组成的复合聚合物型固态电解质,以代替传统液态电池中的电解液及隔膜,并组装磷酸铁锂|复合电解质|Li固态电池。研究PVDF-HFP/PEGDA/LLZO复合聚合物电解质的电化学性能,其离子迁移数T+Li为0.33,离子电导率为1.58×10–4 S·cm–1,离子迁移的活化能为0.413e V,电化学窗口为5.3V;所制备的磷酸铁锂|复合聚合物型固态电解质|锂金属的全固态锂电池,表现出良好的循环性能和锂金属兼容性:在0.1C,0.2C,0.3C,0.5C,1C,1.5C,2C的的放电比容量为150.91 m Ah·g-1,154.13m Ah·g-1,154.51 m Ah·g-1,153.93 m Ah·g-1,148.13 m Ah·g-1,147.24 m Ah·g-1,140.73m Ah·g-1,在整个循环中库伦效率接近100%。在2C的大放电倍率下,仍然具有140 m Ah·g-1的容量,循环过程中可以稳定循环180圈并且电池容量无明显衰减,这对提升锂电池能量密度具有重大意义。研究结果表明:聚合物的结晶度减弱有利于提高离子电导率;复合聚合物型固态电解质可有效改善电解质的机械性能和热稳定性;此外,添加LLZO可进一步提高固体电解质的离子导电性和对锂金属的稳定性。
其他文献
随着地球化石燃料的日益枯竭及环境污染的加剧,寻求一种新的替代能源已成为人类关注的焦点。太阳能光伏和锂离子电池作为当前最新的储能装置,在解决人类能源危机方面扮演着极为重要的角色。特别是锂离子电池在电子设备、电动汽车等领域已有着广泛的应用,其大规模的使用也对锂离子电池电极材料,特别是负极材料提出了更高的要求。目前市场上的石墨负极理论比容量较低,难以满足人类对于高储能设备的需求。硅,作为目前已知的储锂量
半焦作为极具潜力的能源,在富氧气氛中与烟煤掺混共燃,期望得到清洁高效利用。本文采用实验与模拟相结合的研究手段,目的在于深刻了解半焦与烟煤在富氧情况下的共燃特性以及在电站锅炉内的燃烧状况,为工程应用提供指导。采用热重分析研究了富氧气氛下混煤的燃烧特性和动力学行为。当温度低于750℃时,在N2和CO2气氛中燃料的热解特性完全相同。但是,当温度高于750℃时,燃料的反应特性在CO2气氛中发生显著变化。在
生活污水源分离、分质处理和回用是实现排污最小化和营养物利用最大化的可行性技术。论文针对灰水污染程度低,占生活污水比重大等特点,采用一体化固定生物膜活性污泥(Integrat
目的:通过观察慢性再生障碍性贫血(Chronic aplastic anemia,CAA,以下简称慢性再障)患者服用基于补肾生血法制成的补髓生血颗粒治疗两个疗程前后的中医证候积分、外周血象的变化情况,对补髓生血颗粒治疗慢性再障的临床疗效进行讨论,并对治疗前后患者外周血单个核细胞中整合素β2亚群中CD11a粘附分子的表达水平进行观察,并与正常人进行对比,研究补肾生血药物对CD11a粘附分子的干预作用
细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK)治疗能有效抑制慢性乙型肝炎(chronic hepatitis b,CHB)患者体内乙型肝炎病毒(hepatitis b virus,HBV)的复制,被
在逆境胁迫下,植物积累了大量的活性氧(ROS),导致膜脂、DNA及细胞组分的严重损伤,从而严重影响植物的生长发育、分布及品质的形成。过氧化氢酶(CAT)属血红蛋白酶类,有催化过
黄土高原是国内乃至世界范围内土壤侵蚀最为剧烈、水土流失最为严重的区域之一。随着2000年以来实施的生态修复、封禁和水土保持工程等植被恢复措施使区域下垫面条件明显改善,黄河输沙量逐年减少。因此,分析不同植被覆盖坡面水沙调控作用将为科学认识黄河流域输沙量变化成因提供理论基础。论文通过在黄土丘陵沟壑区第三副区典型区域新建野外自然坡面试验区,开展不同植被覆盖坡面野外模拟降雨试验,研究了不同被覆坡面在多种雨
桃小食心虫和梨小食心虫是我国北方危害严重的两种果树害虫,其幼虫期均蛀果为害,严重降低了果实的品质,且防治较为困难。尽管其生物学、生态学及防治已被广泛研究,但对桃小食
随着我国政府于2015年颁布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》等文件后,国内电力市场的改革也愈演愈烈,售电公司等一大批市场参与者如雨后春笋般涌现出来。此种情况下
直流变换器是直流输配电系统的重要组成部分,随着直流输配电系统电压等级的不断提升,高电压变比的直流变换器已然成为了当今的研究热点之一。在这一背景下,本文研究了一种新型的谐振式模块化高变比直流变换器(resonant modular high-ratio DC converter,RMHRDC)。RMHRDC采用了模块化结构,其主电路由半桥子模块(half-bridge sub-module,HBSM