谢明:固态锂离子电池生物类电解质的制备与性能研究论文

谢明:固态锂离子电池生物类电解质的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者谢明(2019)在《固态锂离子电池生物类电解质的制备与性能研究》一文中研究指出:由于锂离子电池容量可观且技术成熟,越来越多的人开始从事锂离子电池的研究,而固态聚合物电解质由于其良好安全性和极佳的柔韧性,人们对它的研究充满了极大的热情,但是传统固态聚合物电解质一般都是化工产品,既昂贵又不环保,因此发展绿色环保的生物类固态聚合物电解质是十分有必要的。本文是以邻苯二甲酸淀粉酯(PS)、醋酸纤维素(CA)、大豆分离蛋白(SPI)和聚偏氟乙烯(PVDF)为材料,以浇铸法为制备方法进行固态锂离子电池生物类电解质的制备。实验中分别通过控制聚合物基底和锂盐的比例来探究固态聚合物电解质的最佳电导率及其此时各组分的最佳比例,通过实验得到三种固态聚合物电解质膜,它们的组成成分及最佳电导率时的比例分别为双三氟甲磺酰亚胺基锂/邻苯二甲酸淀粉酯/聚偏氟乙烯(LiTFSI:PS:PVDF=1.6:1:1.67(w:w:w))、双三氟甲磺酰亚胺基锂/邻苯二甲酸淀粉酯/醋酸纤维素(LiTFSI:PS:CA=1.44:1.4:1(w:w:w))和双三氟甲磺酰亚胺基锂/大豆分离蛋白/醋酸纤维素(LiTFSI:SPI:CA=2.9:4.8:1(w:w:w)),然后对这三种最佳比例的固态聚合物电解质进行一系列性能测试。对三种生物类聚合物电解质分别进行物理性能的测试(红外光谱测试、扫描电子显微镜测试、X-射线衍射测试、热重测试等)和电化学性能的测试(电化学稳定窗口、锂离子迁移数、循环伏安曲线等)。结果表明:LiTFSI/PS/PVDF聚合物电解质的最佳电导率为3.84×10-44 S·cm-1;SEM测试显示LiTFSI/PS/PVDF聚合物电解质是一个多孔结构;电化学稳定窗口为4.17 V;锂离子迁移数为0.396;非阻塞电池LiFePO4/电解质膜/Li进行充放电测试,0.2倍率下首次充放电比容量分别为114.5 mAh·g-1和106.8 mAh·g-1,平均库伦效率为99.8%。LiTFSI/PS/CA聚合物电解质的最佳电导率为1.78×10-44 S·cm-1;通过XRD分析,PS的添加使聚合物电解质膜的结晶度降低;SEM测试显示LiTFSI/PS/CA聚合物电解质是一个多孔结构;电化学稳定窗口为4.5 V;锂离子迁移数为0.64;非阻塞电池LiFePO4/电解质膜/Li进行充放电测试,0.2倍率下首次充放电比容量分别为90.5mAh·g-1和82.6 mAh·g-1,平均库伦效率为100%。LiTFSI/SPI/CA聚合物电解质的最佳电导率为2×10-44 S·cm-1;通过XRD分析,SPI的添加使电解质膜的结晶度降低;SEM测试显示LiTFSI/SPI/CA聚合物电解质是一个多孔结构;电化学稳定窗口为4.15 V;锂离子迁移数为0.72;非阻塞电池LiFePO4/电解质膜/Li进行充放电测试,0.2倍率下首次充放电比容量分别为113.4 mAh·g-1和103.7mAh·g-1,平均库伦效率为99.7%。

Abstract

you yu li li zi dian chi rong liang ke guan ju ji shu cheng shou ,yue lai yue duo de ren kai shi cong shi li li zi dian chi de yan jiu ,er gu tai ju ge wu dian jie zhi you yu ji liang hao an quan xing he ji jia de rou ren xing ,ren men dui ta de yan jiu chong man le ji da de re qing ,dan shi chuan tong gu tai ju ge wu dian jie zhi yi ban dou shi hua gong chan pin ,ji ang gui you bu huan bao ,yin ci fa zhan lu se huan bao de sheng wu lei gu tai ju ge wu dian jie zhi shi shi fen you bi yao de 。ben wen shi yi lin ben er jia suan dian fen zhi (PS)、cu suan qian wei su (CA)、da dou fen li dan bai (SPI)he ju pian fu yi xi (PVDF)wei cai liao ,yi jiao zhu fa wei zhi bei fang fa jin hang gu tai li li zi dian chi sheng wu lei dian jie zhi de zhi bei 。shi yan zhong fen bie tong guo kong zhi ju ge wu ji de he li yan de bi li lai tan jiu gu tai ju ge wu dian jie zhi de zui jia dian dao lv ji ji ci shi ge zu fen de zui jia bi li ,tong guo shi yan de dao san chong gu tai ju ge wu dian jie zhi mo ,ta men de zu cheng cheng fen ji zui jia dian dao lv shi de bi li fen bie wei shuang san fu jia huang xian ya an ji li /lin ben er jia suan dian fen zhi /ju pian fu yi xi (LiTFSI:PS:PVDF=1.6:1:1.67(w:w:w))、shuang san fu jia huang xian ya an ji li /lin ben er jia suan dian fen zhi /cu suan qian wei su (LiTFSI:PS:CA=1.44:1.4:1(w:w:w))he shuang san fu jia huang xian ya an ji li /da dou fen li dan bai /cu suan qian wei su (LiTFSI:SPI:CA=2.9:4.8:1(w:w:w)),ran hou dui zhe san chong zui jia bi li de gu tai ju ge wu dian jie zhi jin hang yi ji lie xing neng ce shi 。dui san chong sheng wu lei ju ge wu dian jie zhi fen bie jin hang wu li xing neng de ce shi (gong wai guang pu ce shi 、sao miao dian zi xian wei jing ce shi 、X-she xian yan she ce shi 、re chong ce shi deng )he dian hua xue xing neng de ce shi (dian hua xue wen ding chuang kou 、li li zi qian yi shu 、xun huan fu an qu xian deng )。jie guo biao ming :LiTFSI/PS/PVDFju ge wu dian jie zhi de zui jia dian dao lv wei 3.84×10-44 S·cm-1;SEMce shi xian shi LiTFSI/PS/PVDFju ge wu dian jie zhi shi yi ge duo kong jie gou ;dian hua xue wen ding chuang kou wei 4.17 V;li li zi qian yi shu wei 0.396;fei zu sai dian chi LiFePO4/dian jie zhi mo /Lijin hang chong fang dian ce shi ,0.2bei lv xia shou ci chong fang dian bi rong liang fen bie wei 114.5 mAh·g-1he 106.8 mAh·g-1,ping jun ku lun xiao lv wei 99.8%。LiTFSI/PS/CAju ge wu dian jie zhi de zui jia dian dao lv wei 1.78×10-44 S·cm-1;tong guo XRDfen xi ,PSde tian jia shi ju ge wu dian jie zhi mo de jie jing du jiang di ;SEMce shi xian shi LiTFSI/PS/CAju ge wu dian jie zhi shi yi ge duo kong jie gou ;dian hua xue wen ding chuang kou wei 4.5 V;li li zi qian yi shu wei 0.64;fei zu sai dian chi LiFePO4/dian jie zhi mo /Lijin hang chong fang dian ce shi ,0.2bei lv xia shou ci chong fang dian bi rong liang fen bie wei 90.5mAh·g-1he 82.6 mAh·g-1,ping jun ku lun xiao lv wei 100%。LiTFSI/SPI/CAju ge wu dian jie zhi de zui jia dian dao lv wei 2×10-44 S·cm-1;tong guo XRDfen xi ,SPIde tian jia shi dian jie zhi mo de jie jing du jiang di ;SEMce shi xian shi LiTFSI/SPI/CAju ge wu dian jie zhi shi yi ge duo kong jie gou ;dian hua xue wen ding chuang kou wei 4.15 V;li li zi qian yi shu wei 0.72;fei zu sai dian chi LiFePO4/dian jie zhi mo /Lijin hang chong fang dian ce shi ,0.2bei lv xia shou ci chong fang dian bi rong liang fen bie wei 113.4 mAh·g-1he 103.7mAh·g-1,ping jun ku lun xiao lv wei 99.7%。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的谢明,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于生物类材料论文,环保论文,固态聚合物电解质论文,锂离子电池论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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