大容量聚合物电极材料在二次锂电池中的应用研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z444567059
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
本人在博士期间的工作内容主要为大容量聚合物电极材料在二次锂电池中的应用研究,在本论文中,按照研究工作的顺序分别讨论了氨基蒽醌聚合物电极材料、锂硫电池体系、硫化交联聚氯乙烯电极材料、多硫代环戊二烯聚硫化物电极材料、聚硫化物锂离子电池等不同体系。在本文中首次介绍了聚1-氨基蒽醌与聚1,5-二氨基蒽醌作为二次锂电池阴极材料使用的情况,作为一种新型的储能物质,上述聚合物具有高于普通锂离子电池阴极材料的能量密度和较好的循环能力,由于具有电化学氧化还原活性的苯醌基团同能够起到催化作用的导电聚苯胺骨架位于聚合物分子的同一个重复单元中,使得聚苯胺对苯醌的电化学催化作用得以在分子内部进行,从而避免了活性基团在电解液中溶解、迁移现象的出现。在不同电解液中的测试结果表明氨基蒽醌聚合物电极的放电容量基本都在200mAh·g-1的级别,具有较强的应用潜力。对于存在历史长久的锂硫电池体系,本文从新的角度考察了不同因素对电池电化学性能的影响,分别从制作工艺、工作温度、添加剂问题等不同角度研究了锂硫电池的优化条件,得到具有高能量密度和较好循环性能的锂硫电池系统,此外,本文首次结合实验在理论上分析了商品化锂离子电池电解液体系与锂硫电池不相匹配的原因,指出了对锂硫电池电解液系统选择的基本原则。考虑到在环境保护意识逐渐提高的今天绿色合成化学的重要性,本文首次尝试了温和条件下硫化交联聚氯乙烯材料的溶液合成,得到具有较高交联程度的梯形聚硫化物电极材料,实验测试表明,使用与锂硫电池相当的电解液,硫化交联聚氯乙烯材料的放电容量要高于常规锂离子电池正极材料,在此基础上,本文确定了提高本材料循环性能的若干方法。本文研究了不同含硫量的多硫代环戊二烯以及多硫代环戊二烯-丙烷复合聚合物电极材料在不同电解液体系中的电化学行为,通过一系列的测试研究了材料硫化程度与电化学性能的相互关系,得到放电容量与循环能力都比较优秀的聚硫化物锂电池体系,并预测了不同聚合物材料的凝胶点,对上述聚合物的合成条件进行了优化。在上述工作的基础上,本文还首次尝试了以电化学合成碳化锂LiC6作为负极的聚硫化物锂离子电池的测试,并分析验证了影响电池性能的各种因素。对上述不同电池体系的研究表明,大容量聚合物电极材料具有较高的研究价值和应用潜力,因此被认为是最有可能取代现有锂离子电池电极材料的候选物质之一,本文将在以后的工作中继续努力以期得到更大的进展。
其他文献
LTE(LongTerm Evolution)即长期演进,与3G技术相比,不但可以将用户的上网速率由原来的1.5M左右提升到100M,而且能够在时延、误码率等方面增强用户的感知效果,随时随地的和任
大功率电力电子技术的发展, 尤其是大功率全控电力电子器件, 如IGBT,IGCT,GTO 的发展,使得利用VSC(Voltage Sourced Converter)技术构成直流输电换流站成为现实,从而形成一种
近年来电能质量问题已引起人们广泛关注。这主要是因为:一方面,大量非线性、波动性、冲击性和不平衡性负荷的广泛使用导致电能质量日益下降;另一方面,以计算机和微处理器为核
牛膝药用历史悠久,以"牛膝"冠名的药用植物很多。已进行较为深入的化学成分研究的4种牛膝分别属于牛膝属牛膝Achyranthes bidentata、粗毛牛膝A.aspera和杯苋属川牛膝Cyathul
<正> 虫茶是滇桂湘等地的苗家的一种传统饮品,如果用茶的科学定义来衡量,其实这虫茶并不是真正的茶,他实际上是一种名为“化香夜蛾”的粪便。人们食用这种虫子的粪便的方法与
期刊
随着科学技术的发展,各种精密仪器和设备越来越多地得到使用,电力用户对电能质量的要求也越来越高。为改善配电系统电能质量问题,自上世纪八十年代末以来,基于电力电子技术的
目的确立离体皮肤渗透法测定三七总皂苷(PNS)传递体中药物经皮吸收的主要条件并初步阐明载体中药物的经皮吸收特性。方法采用薄膜分散法制备PNS传递体和脂质体,并对其进行理
利益相关者分析作为一种卫生政策可行性分析常用的方法,已经被广泛应用于我国的卫生政策改革研究和实践中,并取得了一定的成效。文章在介绍利益相关者理论的基础上将该理论引
目的对比分析半髋关节置换与股骨近端髓内钉(PFN)内固定治疗老年不稳定型股骨粗隆间骨折的临床效果。方法选取该院2013年1月至2015年3月收治的126例老年不稳定型股骨粗隆间骨