文档介绍：天津大学
硕士学位论文
改性介孔分子筛填充PVDF基锂离子电池膜的研究
姓名:张丽早
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:张裕卿
20090601
中文摘要化改性,在分子筛上负载了固体超强酸痾旬票赋龈男越榭追肿由微孔型聚合物电解质膜具有较高的室温电导率和较好的热力学稳定性,同时可降低组装电池过程中对环境干燥程度的要求,是最有希望应用于锂离子电池的一类聚合物电解质膜。然而,传统的研究方法仍无法解决聚合物膜电导率同机械强度之间的矛盾。为了解决这一问题,我们对无机粒子添加的复合微孔型聚合物电解质膜进行了研究。本文通过分子筛添加的方法对锂离子电池用聚合物电解质膜进行了改性。,实验室合成了介孔分子筛⒍。而后,本论文采用相转化法,以聚偏氟乙烯为聚合物基体,丙酮为溶剂,将改性介孔分子筛添加到聚合物中制备了一种新型的锂离子电池聚合物电解质膜甋疨J笛槎韵嘧R品ㄖ票妇酆衔锏缃庵誓的相关工艺进行了优化,确定采用干法相转化法制膜,’固液比为,分子筛添加量为%时,制备的聚合物膜性能最佳。聚合物电解质膜的性能测试显示聚合物电解质膜的性能得到了提高:聚合物膜的厚度在笥遥豢紫堵士纱ィ夯道烨慷瓤纱.;吸液率可达ァ聚合物电解质膜组装成样品锂离子电池后,电池的电化学性能测试结果显示:电池的首次充放电效率可达%,电池循环次后,,保持在笥遥痪酆衔锏缃庵誓さ谋咎宓缱杞闲。.合物电解质膜的离子电导率能够达.×一痗与空白聚合物电解质膜相比,我们所制备的甋疨酆衔锏缃庵膜的孔隙率、机械拉伸强度和膜的离子电导率都较高,组装成的样品锂离子电池充放电性能稳定,符合商品化锂离子电池的要求。关键词:聚合物电解质烫宄克酨胱拥绯
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导师签名乡声坑孑八聊聊签名易彬沁坳学位论文作者签名:旁莨乃寻学位论文作者签名::劢眇昝孪缛独创性声明年籦日学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得鑫姿盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解鑫盗基堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权盘鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校签字日期
第一章文献综述弗一旱义陬练尬引言能源是人类社会赖以生存和实现可持续发展的动力。随着化石燃料的不断消耗和日趋枯竭,以及人们对能源危机、环境保护问题的日益关注,高能量密度的二次电池的研究和开发引起了人们广泛的兴趣【俊o胱拥绯厥兰甏出现的绿色高能环保电池,具有工作电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、安全无污染和可移动等特性,是摄像机、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源,也是未来电动汽车用理想的轻型高能力电源。因而锂离子电池受到了广泛的关注【二。锂离子电池又分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。液态锂离子电池即传统的锂离子电池。自年日本公司研制成以石油焦为负极、钴酸锂为正极的锂离子二次电池以来,液态锂离子电池得到了迅猛发展【俊R压惴河τ糜小型电器,并已在航空、航天、航海、人造卫星和军用通讯设备领域逐步取代传统的电池。近年来,随着通讯技术的飞速发展,手机彩屏技术及摄像技术相继出现,对锂离子电池的容量、体积、重量和电化学性能提出了更高的要求,传统的液态锂离子电池在适应新需求方面存在一定的缺陷。而随即出现的聚合物锂离子电池迎合了这一需求。聚合物锂离子电池是指在锂离子电池构造ā⒏杭ê偷缃庵中至少有一项或一项以上采用高分子材料作为电池系统的主要组成。在目前开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极或电解质。聚合物锂离子电池除具有液态锂离子电池的优点外,由于采用不流动的电解质,还具有安全性更好的优点,因此,可以制成任意形状和任意尺寸的超薄型电池,因而更适合用作为微型电器的电源,应用范围更广。自年聚合物锂离子电池实现产业化以来,已部分取代液态锂离子电池聚合物锂离子电池不仅具有液态锂离子电池高电压、高比能量。长循环寿命和清洁无污染等特点,而且由于它采用全固态或半固态结构,克服了液体电解质电池存在的易泄露、易短路、寿命短等问题,还