韩奇[1]（2020）在《锌离子凝胶电解质设计与柔性储能器件中的应用研究》文中认为微型化、集成化、柔性化是未来消费类电子产品的发展趋势,这对储能器件的能量密度、安全性、结构可塑等提出较苛刻要求。基于金属锌的水系储能电池由于其低成本、高安全性和体积能量密度近些年引起研究者广泛关注。锌负极的枝晶、钝化、腐蚀以及正极活性材料的利用率与循环可逆性等科学瓶颈严重限制了该类电池的实用化。锌离子电解质的电化学稳定性和与电极材料兼容性是决定电池电化学性能的关键因素。一个主要的解决方向是采用凝胶态电解质,一方面,凝胶态电解质可以充当电解质和隔膜,有利于提高体积能量密度;另一方面,有效地改善电极的稳定性和电池的循环性能,同时拓展在柔性储能中的应用。目前,开发具有高离子电导率、优异机械性能和宽温度适应性的锌离子凝胶电解质是目前研究的热点工作。本论文基于明胶天然高分子基体开展了一系列工作,主要的研究内容和研究成果如下:（1）稳定化明胶电解质-电极界面设计与高安全性固态Zn-Li Mn2O4电池性能研究:借助于明胶独特的热可逆性,通过涂覆在电极表面的明胶电解质原位凝胶,组装了电极、电解质紧密接触的固态锌离子电池。锌在液态电解液和明胶电解质中的电化学测试结果显示,在固态电解质中锌腐蚀明显减小,对称电池能够稳定循环超过1200 h。相比于液态的Zn-Li Mn2O4电池,固态电池的自放电显着降低,循环稳定性也大大改善。此外,其经过一系列极端测试,表现出优异的安全性和柔性以及在柔性可穿戴设备应用的巨大潜力。（2）无机盐增强锌离子固态电解质及在高稳定锌离子电池中的应用:除了热可逆性,明胶还具备Hofmeister效应,无机盐溶液对其性质有显着影响。在不同浓度无机盐溶液中浸泡制得明胶电解质隔膜（GSE-x）,随着浸泡液浓度增加,明胶电解质的水含量降低、机械强度和热稳定性提高。其中,GSE-2.5具有均衡的电导率(8.95 m S cm?1)、力学强度（2.78 MPa）和热稳定性（54.5°C）,组装的Zn对称电池和Zn-Mn O2全电池表现出优异的电化学性能。此外,固态电池具有超高的安全性和恶劣环境（剪切、弯曲、浸泡、锤击和穿孔）下的稳定性。（3）无机盐浸泡协同增强的超稳定明胶/海藻酸钠复合凝胶电解质:基于明胶在硫酸盐溶液中的Hofmeister效应以及多价阳离子交联海藻酸钠的协同作用,制备出机械性能好、热稳定性和电导率高的双网络复合凝胶电解质。研究结果表明复合凝胶的热稳定性高于明胶单凝胶,并且随着海藻酸钠溶液的含量增加,其电导率逐渐升高,力学强度降低。其中G2A3具有适宜的离子电导率(7.55 m S cm?1)和力学强度（1.4 MPa）,使得锌离子沉积库伦效率高、可逆性好。此外,相比于G5A0和G3A2,采用G2A3的固态Zn-Li Fe PO4电池具备优异的倍率性能和循环稳定性。（4）防冻明胶有机水凝胶电解质在柔性耐低温水系锌离子电池中的应用:采用抗冻二元溶剂体系（乙二醇/水）,设计了一种稳定的耐低温明胶有机水凝胶电解质（GOHE）。该电解质在低温下（?20°C）电导率明显高于明胶水凝胶电解质（GOHE-0）,GOHE-0在?20°C时电导率仅为0.61 m S cm?1。不同温度下的电化学测试结果表明,组装的Zn/GOHE-2/Zn对称电池从25°C到?20°C能够稳定循环,而基于GOHE-0的Zn对称电池在?20°C过电压急剧增大。相比于Zn/GOHE-5/LFP,Zn/GOHE-2/LFP全电池在?20°C具有优异的倍率性能和循环稳定性,在200 m A g?1电流密度下5000次循环容量保持率93.6%。
赵耀[2]（2019）在《含氟聚合物多孔膜的电化学行为及性能研究》文中进行了进一步梳理电池隔膜是影响电池安全性和循环性能的关键组件之一,优良性能的电池隔膜一直受到国内外学者的广泛关注。含氟聚合物膜由于良好的耐热性、耐化学腐蚀性等特点,在日常生活中具有广泛的应用。但由于其对电解液的润湿性较差,较少用于电化学领域。本论文基于凝胶聚电解质、无机组分对于含氟聚合物多孔膜润湿性和电化学性能的增强作用,对含氟聚合物多孔膜其表面进行杂化改性,制备可用于锂离子电池循环体系下应用的含氟聚合物复合隔膜,与含氟聚合物多孔膜相比,复合膜的电化学性能明显提高,其组装的电池性能也得到明显提升。本论文为含氟聚合物隔膜在电池领域的应用提供基础。首先采用聚乙烯亚胺（PEI）凝胶聚电解质与氟碳表面活性剂（QS）结合,对聚四氟乙烯（PTFE）多孔膜表面进行改性,得到了亲水性与亲液性能良好的PTFE/PEI复合膜。采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、接触角测量仪、电化学工作站对复合膜的结构与电化学性能进行表征,并将其组装在锂离子C2032电池中,研究QS表面改性时间对PTFE/PEI复合膜性能的影响。结果表明,最优条件下改性的PTFE/PEI复合膜对纯水接触角在4s内下降至0°,对有机电解液的吸液率由PTFE原膜的176%提高为212%,室温25°C下PTFE/PEI复合膜电导率升高至3.14×10-44 S/cm,界面阻抗下降至395.2Ω。该PTFE/PEI复合膜用于锂离子电池体系中进行充放电循环50圈后,其放电比容量保有率为73.1%,并且在高倍率测试中在1 C倍率下的比容量保有率为85.1%（相对0.2 C）。其次,采用正硅酸乙酯（TEOS）与聚乙烯亚胺（PEI）凝胶聚电解质杂化,通过TEOS的原位水解,对上述制备的PTFE/PEI复合隔膜进行有机无机杂化改性,制备了PTFE/PEI-SiO2复合隔膜。电化学测试结果中显示最优条件下制备的PTFE/PEI-SiO2复合膜离子电导率由PTFE/PEI复合膜的3.14×10-44 S/cm提升至9.12×10-44 S/cm,其界面阻抗由PTFE/PEI复合膜的395.2Ω下降至119.85Ω,以PTFE/PEI-SiO2复合膜组装的锂离子电池循环50圈后放电比容量保有率提升至84.8%,在高倍率测试中在2 C倍率下的比容量保有率为77.1%,且能够在后续低倍率0.2 C测试中恢复放电比容量的98.1%。无机组分的引入使得PTFE/PEI-SiO2复合隔膜的耐热性提高,以其组装的锂离子电池在80°C120°C下显示良好的循环性能。进一步地,采用本课题组制备的PDDA改性的TiO2纳米粒子（PDDA@TiO2）与PDDA聚电解质对聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜进行杂化改性,制备了PVDF/PDDA@TiO2复合膜。研究结果表明,PVDF/PDDA@TiO2复合膜的电化学性能优于PVDF原膜,PVDF/PDDA@TiO2复合膜的离子电导率由原膜的1.61×10-44 S/cm升高至3.12×10-44 S/cm,其界面阻抗由原膜的114.5Ω下降至96.9Ω。PVDF/PDDA@TiO2复合膜组装的锂离子电池充放电循环50圈后,其放电比容量保有率为79.8%,并且在高倍率测试中在2 C倍率下的比容量保有率为59.1%。
贾亚峰[3]（2017）在《锂离子电池用纳米颗粒改性复合隔膜的结构及性能研究》文中指出隔膜是锂离子电池体系中的关键材料之一,与电解液共同构建了电池的电解质体系,在电池的电化学性能和安全性能方面起到重要作用。本文分别通过原位聚合和表面修饰的方法制备出高分散纳米材料TiO2和BaSO4,并采用溶剂挥发法和液相沉淀的方法制备出复合隔膜。主要的研究内容有:（1）采用原位聚合的方法制备高分散TiO2纳米复合材料（TiO2@PMMA）,将复合纳米TiO2和聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）进行共混制备浆料,双面涂覆于芳纶基膜,制备出芳纶/PVDF-HFP（TiO2）复合隔膜。通过扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）、热收缩、交流阻抗（EIS）以及电池性能测试等对复合隔膜进行结构以及电化学性能上的研究。研究结果显示:添加纳米TiO2的复合凝胶电解质隔膜在热收缩率、吸液率和离子电导率等都得到了显着的提高。该复合隔膜在150℃热收缩率为0,孔隙率为54%,吸液率为214%,离子电导率为1.34 mS/cm。同时电池性能显示:添加纳米TiO2的复合隔膜在电池的循环性能和倍率性能上均有性能上的提高。（2）采用硬脂酸修饰BaSO4的方法制备了高分散性的纳米BaSO4。将纳米BaSO4和聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）共混制备浆料,双面涂覆于玻璃纤维无纺布两侧,制备出复合电解质隔膜。通过扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）、热收缩、交流阻抗（EIS）以及电池性能测试等对复合隔膜进行结构以及电化学性能上的研究。研究结果显示:添加纳米BaSO4的复合凝胶电解质隔膜在热收缩率、吸液率和离子电导率等都得到了显着的提高。该复合隔膜在200℃热收缩率为0,孔隙率为58.4%,吸液率为134%,离子电导率为0.83 mS/cm。同时电池性能显示:添加纳米BaSO4的复合隔膜在电池的循环性能和倍率性能上均有性能上的提高。
朱正宝[4]（2017）在《PVdF基复合材料在锂离子电池中的应用及性能研究》文中认为锂离子电池作为一种有效的能源存储装置在新世纪得到广泛的应用,并在动力汽车领域取得了巨大的成功,但仍不能完全达到当前能源存储的使用要求,故提高其性能与延长其使用寿命是目前锂离子电池研究的重要内容,其重点是制备出具有高性能的锂离子电池材料。在本文中,以聚偏氟乙烯为聚合物的基质材料,通过不同的实验方法研究制备了三种应用于锂离子二次电池的PVdF基材料:（1）首先通过溶液共聚法制备了聚丙烯酸硼酸酯锂盐（PAAOBLi）,然后用Hummers法制备得地氧化石墨烯酰氯化后接枝PAAOBLi形成新型离子聚合物（IMGO）,然后将其按照0:100、5:95、10:90和20:80掺杂入PVdF中,溶解后,并使用热致相分离法制得复合薄膜,经过SEM、对其表面形貌进行表征,对样品组装的半电池进行交流阻抗、线性伏安扫描和电池恒电流充放电等测验。通过对不同比例的薄膜的研究,发现添加10%IMGO的CPM薄膜形貌致密且均匀,对应的复合多孔CGPE在25°C的电导率达3.53×10-3 S cm-1,LSV测试窗口达到4.7 V,且循环测试50圈后,电池比容量仍保持在初始放电比容量的90%;（2）采用溶液共聚法制备环氧改性丙烯酸聚锂离子盐（EP-Li）,将其与PVdF共混,溶胀后以静电纺丝法制备5%,10%,20%含量的复合薄膜,通过DSC分析得出EP-Li的加入,降低了此薄膜整体结晶度,此外机械拉伸分析发现在EP/4添加量为20%时,它的拉伸强度和断裂伸长率分别是6.8 Mpa和17.5%,LSV测试窗口达到5.0V。（3）采用溶液共聚法制备丙烯酸改性环氧树脂聚锂离子盐（ionized oligomer）,将其与PVdF溶液共混制备新型LiCoO2电池正极材料用复合粘结剂,研究发现ionized oligomer的添加含量为10%时,其组装电池的充放电性能最佳,首圈放电比容量达到175 mAh g-1,50圈循环后,放电容量仍保持了90.8%。
周栋[5]（2017）在《新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究》文中研究说明使用固态聚合物电解质取代有机电解液被认为是提升锂电池安全性的有效途径。然而,制备出兼具高离子电导率、低电极/电解质界面阻抗、高机械强度的聚合物电解质材料仍是现阶段的技术难题。本论文研究了新型聚合物电解质的设计制备,并对其系统地进行了电化学表征及界面性质分析。首先,研究了腈类聚合物电解质在锂离子电池中应用。探明了腈乙基取代聚乙烯醇（PVA-CN）基凝胶聚合物电解质的凝胶机理,进而通过改进化成工艺构建了低阻抗的石墨电极/凝胶聚合物电解质界面。在此基础上将PVA-CN在丁二腈（SN）基全固态电解质中原位聚合,并填充于聚丙烯腈（PAN）基电纺纤维膜中制得层次结构腈类全固态电解质（SEN）。腈类原材料之间的结构相容性及层次结构设计使得所制备的SEN膜同时具有高离子电导、高锂离子迁移数、良好的抗拉强度、优越的安全性和柔性。原位合成方法则使电极与SEN之间保持良好的粘附性,明显降低了界面阻抗并使得聚合物电池呈现出良好的电化学性能。第二,开发出一种新型SiO2空心纳米球基复合固态电解质（SiSE）,并将其应用于锂金属电池。这一复合电解质通过将二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）单体溶于碳酸酯基电解液配得前躯体溶液,再将该前躯体溶液吸入SiO2空心纳米球层后原位聚合而制得。由于稳定、低阻抗的电极/固态电解质界面和SiSE对锂枝晶生长的显着抑制作用,使用SiSE的固态锂金属电池与使用传统隔膜/电解液体系的对照电池相比表现出显着提高的循环性能和安全性。第三,针对锂化硅-硫全电池中纳米锂化硅颗粒的高比表面积加剧穿梭效应导致电池性能恶化的问题,将含有氟代碳酸乙烯酯（FEC）的醚类电解液吸入SiO2空心纳米球层制得准固态电解质（OSE）。FEC可有效优化硅颗粒表面固体电解质界面膜（SEI）,而SiO2球表面丰富的介孔结构则可吸附多硫化物限制穿梭效应,使锂化硅-硫全电池的循环性能得到明显改善,并在短路条件下保持结构无损。最后,基于离子液体/聚离子液体不可燃的特性,采用原位方法设计了一种高安全性层次结构聚离子液体基固态电解质（HPILSE）。该电解质同时具备高离子电导率,低电极/电解质界面阻抗和良好的机械强度,在LiFePO4/HPILSE/Li和Na0.9[Cu0.22Fe0.30Mn0.48]O2/HPILSE/Na电池中均表现出优越的电化学性能。
李云峰[6]（2017）在《含锂聚芳醚酮电解质的分子设计与性能研究》文中研究说明本论文以含萘单体DMNF为基础,设计合成了两种含锂聚合物电解质并进行性能研究,探索聚芳醚酮材料在传导锂离子方面的应用前景。首先,通过去甲基、接枝等方法,将含有磺酸基团的烷基链接枝在含萘环结构的聚芳醚酮上,经过锂化处理后得到一系列接枝率可控的单离子导体聚合物（SNPAEK-Li-x）电解质膜。性能研究表明:通过与目前研究的全固态单离子导体聚合物电解质比较可以看到,该电解质膜室温下传导率与其基本一致,机械性能与热稳定性都有显着进步。此外,我们还将PEO链段与聚芳醚酮链段共聚,制备了不同共聚比例的共聚物PAEK-co-PEO,添加电解质锂盐制备成全固态聚合物电解质。性能测试研究表明:该全固态聚合物电解质在一定程度保留聚芳醚酮材料优良机械性能与热稳定性的同时,具有较高的离子传导率。通过两个实验方案的设计与探究,我们看到聚芳醚酮材料在传导锂离子的聚合物电解质领域具有一定的研究价值。
梁乃强[7]（2017）在《锂离子电池用聚苯并咪唑隔膜的制备及其性能研究》文中研究说明锂离子电池因为其良好的综合性能而受到人们的广泛关注。锂离子电池隔膜是影响锂离子电池性能的重要部分之一。现在普遍商业化的锂离子电池中基本都使用聚烯烃隔膜,由于聚烯烃材料本身的耐热性能使得隔膜在高温下易收缩变形,造成内部短路,从而存在极大的安全隐患。制备出耐热性能更好,其他性能与聚烯烃隔膜相媲美或比其更好的膜材料成为开发性能更优异的锂离子电池的重要研究方向。本文采用了一种具有良好机械性能、热稳定性、化学与电化学稳定性的聚合物-------聚苯并咪唑（PBI）,作为锂离子电池中使用的膜材料进行研究,探讨其制备工艺、结构与性能的关系。从而开发出综合性能更优异的膜材料应用于锂离子电池。本文制备了两种聚苯并咪唑的膜材料,即聚醚苯并咪唑（OPBI）多孔膜以及聚苯并咪唑接枝聚乙二醇共聚物（PBI-g-PEG）凝胶态电解质。本文第三章中详细介绍了聚醚苯并咪唑（OPBI）多孔膜的制备,表征以及性能测试。首先将OPBI与PEG配成溶液通过浇铸成膜,得到共混膜,然后用适当的溶剂将PEG洗出,从而得到OPBI多孔膜。探讨了OPBI与PEG的质量比、PEG的分子量等因素对于多孔膜的结构的影响。相比于传统的相转化法,这是一种更加简单、有效、可控的方法。通过该方法制备得到的OPBI多孔膜具有良好的机械性能（≥10 MPa）、与商业化的多孔膜Celgard2400相比具有更好的热尺寸稳定性（200℃下没有发生明显形变）、高的电解质溶液吸收率以及良好的阻燃性能。在吸收电解质溶液后具有高的电导率(最高超过10-3 S cm-1)、制备成半电池后具有良好的电化学稳定性（电化学平台超过5 V）,优异的循环性能与倍率性能。本文第四章中详细介绍了聚苯并咪唑接枝聚乙二醇共聚物（PBI-g-PEG）的制备、表征及性能测试。通过改变二羧酸单体,在聚苯并咪唑主链上引入可以反应的氨基,合成了氨基聚苯并咪唑（PBI-NH2）。将所制备的氨基聚苯并咪唑（PBI-NH2）与带有可反应官能团（如环氧基团）PEG在溶液中进行反应,然后得到PBI-g-PEG共聚物。通过接枝不同分子量的PEG,制备了一系列PEG分子链长短不同的PBI-g-PEG聚合物,浇注成膜,得到了PEG分子链长短不同的PBI-g-PEG聚合物膜。将PBI-g-PEG聚合物膜通过吸收电解液,即可得到PBI-g-PEG凝胶态电解质。通过XRD对所得到的PBI-g-PEG共聚物的聚集态进行了表征,确认了没有结晶存在。此外TGA和DSC的测试结果表明PBI-g-PEG凝胶态电解质具有良好的热稳定性。电化学性能测试结果表明所制备的一系列PBI-g-PEG凝胶态电解质具有极高的电导率、极低的界面电阻。将凝胶态电解质制作成半电池,其电池性能测试结果表明PBI-g-PEG350（350表示所接枝的PEG的分子量为350）凝胶态电解质的电池性能相比接枝PEG其他分子量的凝胶态电解质其电池性能最为优异。综上所述,由于聚苯并咪唑本身的优异的耐热性能,所制备的锂离子电池用聚苯并咪唑膜材料,无论是多孔膜还是凝胶态电解质都具有良好的耐热性能。使用这两类膜材料,都可以得到具有良好的电导率以及优异的综合性能的锂离子半电池。
郑鸿鹏,陈挺,徐比翼,段华南,刘河洲[8]（2016）在《基于新型固态电解质的锂硫电池研究进展》文中提出相对于传统的锂离子二次电池,锂硫电池拥有高比容量、高能量密度、环境友好等优点,因而在未来的动力电池和储能电池等应用上被寄予厚望.近十年来,人们在维持电极结构稳定性,提高硫的利用率,延长电池循环寿命等方面开展了大量的研究工作.但目前锂硫电池仍处于实验室研制阶段,存在不少的瓶颈问题,其中包括单质硫和产物Li2S的绝缘性、多硫离子的穿梭效应、金属锂电极稳定性较差等等,这些问题都严重影响了锂硫电池的电化学表现.本文针对以上问题,首先从正极、负极、液态电解质三方面简单介绍常用的解决途径;然后重点综述基于新型固态电解质的锂硫电池设计以及相关的研究进展;最后分析了未来锂硫电池用电解质的研究和发展方向.
王海滨[9]（2016）在《锂-氧气电池用氟化电极及氟化聚合物电解质的研究》文中研究指明凭借其高理论能量密度、环境友好性和成本低廉等优势,锂-空气电池有望替代传统锂离子电池成为新型储能设备,以解决目前新能源汽车行业发展的瓶颈。但锂-空气电池的应用化依然面临着电极极化严重、电解液分解且挥发、金属锂被腐蚀、倍率和循环性能差等诸多问题。含氟碳材料本身憎水,可以储存锂离子,而且氟碳材料孔径皆为介孔,可作为三相反应界面,相关性能已经在锂离子电池中得到应用。全氟磺酸聚合物结构稳定且为单一离子导体,在锂离子电池中同样得到了良好应用。本文针对锂-空气电池电极极化和电解液分解两个问题,研究了含氟材料在锂-空气电池中的性能,包括氟化碳-碳黑杂化空气电极和全氟磺酸锂聚合物电解质。首先,在空气电极优化方面,我们将四种氟化碳材料（Fluorinated carbon,CFx）与传统科琴碳黑（Ketjen black,KB）复合,制备杂化空气电极（CFx/KB）。针对KB碳黑和CFx的物理性能和形貌特征,我们先后做了比表面积及孔径分析（BET）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和隧道扫描电镜（SEM）测试。借助其在微观结构和协同效应方面的优势,杂化空气电极表现出了良好的电化学性能。其中,氟化石墨（F-graphite）和科琴碳黑组成的F-graphite/KB杂化空气电极性能最优,在0.1 mA cm-2的电流密度下,放电比容量可达到4273 mAh g-1,比同等条件下的KB空气电极的比容量(3133 mAh g-1)要高。当电流密度升至0.5mA cm-2时,杂化空气电极放电比容量为1138 mAh g-1,约为同等测试条件下KB空气电极放电比容量(265 mAh g-1)的四倍,具有良好的倍率性能。此外,我们发现只有杂化空气电极中CFx与KB碳黑比例适中时,才能有最好的电化学性能表现。另外,在锂-空气电解质方面,我们以全氟结构的全氟磺酸锂（PFSA-Li）为基体,以DMSO为塑化剂,制备得到PFSA-Li-DMSO聚合物电解质膜。测试结果表明,该聚合物电解质膜室温锂离子电导率可以达到6.4×10-4 S/cm,高温下可以达到10-3 S/cm水平。该聚合物电解质膜的锂离子迁移数（45℃）为0.93。用PFSA-Li-DMSO聚合物电解质膜组装的Li-O2电池也表现出了良好的充放电比容量和倍率性能。红外光谱和XPS测试结果证明PFSA-Li膜由于其全氟结构,可以在超氧自由基环境下保持结构稳定而不分解。PFSA-Li聚合物电解质膜的另一个优势在于不需要在电池体系中额外添加锂盐,在一定程度上可以降低电池制备的成本。
刘晓红[10]（2016）在《低温聚合间位型芳纶电纺制备拒水亲液型锂电池隔膜》文中提出间位型芳纶（PMIA）具有超高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优良性能。利用PMIA优异的耐热性和机械性能,应用在耐高温动力电池隔膜上将会有很大的发展潜力。锂离子电池以其电压高、比能量高、循环寿命长、无记忆效应、快速充电、自放电率低、环境污染小等优点成为近年来应用广泛的电池。本实验主要以极性有机溶剂（DMAC）为反应体系,以间苯二胺（MPD）和间苯二甲酰氯（IPC）为原料,采用低温聚合法制备溶液质量分数为25wt%间位型芳纶溶液,并进行有机氟改性掺杂,配制出氟改性间位型芳纶（F-PMIA）静电纺丝溶液,并研究了PMIA和F-PMIA电纺工艺。研究结果表明：较佳的合成反应温度为-20℃,最佳反应摩尔比为MPD:IPC：缚酸剂=0.28：0.2805：0.28；PMIA最佳纺丝工艺参数：浓度14wt%,电压27kV,接收距离19cm；F-PMIA纳米纤维膜的纤维形貌状态可知,各成分最佳质量比为有机氟：PMIA: DMAC=0.15:0.675:6.875,电压30kV,接收距离19cm,给液量0.2L/h。采用SEM-EDX、FTIR、孔径分布、TG等手段对PMIA膜和F-PMIA膜结构进行分析,并研究了二者的热性能、拒水亲液性能和介电性能进行分析。结果表明：相对PMIA纳米纤维而言,F-PMIA纳米纤维表面除含有大量的C、O、 Cl、Na等元素外,还含有少量的F元素,且其膜孔径分布变窄,孔径约为0.37μm;二者均表现出了良好的热稳定性能,有机氟的加入略微降低了PMIA膜初始热失重温度,由426℃下降至409℃,有机氟改性后PMIA膜电解液亲液角约9°,水接触角高达111°,表现良好的拒水亲电解液性能。将PMIA和F-PMIA纳米纤维膜和商品PE隔膜锂离子扣式电池,利用交流阻抗法和线性扫描伏安法测试其离子电导率和界面性能、电化学稳定性和电池充放电循环性：PMIA和F-PMIA电解质膜的界面阻抗R分别约为195Ω和200Ω,低于PE膜R值,PMIA和F-PMIA电解质体系的离子电导率分别为0.6mS/cm和0.54mS/cm; PMIA膜和F-PMIA膜的分解电压分别是4.7V和5.7V,PMIA膜和F-PMIA膜电化学稳定窗口分别为0-5V和0-6V,说明F-PMIA电解质、PMIA电解质与负极（锂片）界面的相容性优良。PE隔膜锂电池容量均达131mAh/g, F-PMIA隔膜和PMIA隔膜组装的电池容量分别为145mAh/g和140mAh/g,均比PE隔膜容量略高。充放电效率基本在98%以上。PMIA膜和F-PMIA膜作为隔膜制备的锂离子电池循环性能良好,完全适用于锂离子电池隔膜材料。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柔性储能器件概述 |
| 1.2.1 柔性超级电容器 |
| 1.2.2 柔性有机锂电池 |
| 1.3 柔性水系电池 |
| 1.3.1 碱性锌基电池 |
| 1.3.2 水系锂离子电池 |
| 1.4 凝胶电解质在柔性中性锌离子电池中的应用 |
| 1.4.1 无交联凝胶电解质 |
| 1.4.2 物理交联凝胶电解质 |
| 1.4.3 化学交联凝胶电解质 |
| 1.5 本论文的研究目的和主要研究内容 |
| 第2章 实验仪器、试剂和表征技术 |
| 2.1 实验所用仪器与试剂 |
| 2.2 材料的表征技术 |
| 2.3 电化学测试技术 |
| 第3章 基于稳定明胶电解质的高安全性固态水系锌金属电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 明胶电解质的合成 |
| 3.2.2 工作电极的制备 |
| 3.2.3 电池的组装与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 明胶电解质的性能表征 |
| 3.3.2 锌负极的电化学性能表征 |
| 3.3.3 Zn-LiMn_2O_4 电池的电化学性能表征 |
| 3.3.4 Zn-LiMn_2O_4 电池的安全性和柔性测试 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 应用于高稳定锌金属电池的无机盐增强固态电解质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 无机盐增强明胶电解质 |
| 4.2.2 正极材料MnO_2@MWCNTs的合成 |
| 4.2.3 电极制备和固态电池组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 正极MnO_2@MWCNTs的性能表征 |
| 4.3.2 凝胶电解质GSE-x的性能表征 |
| 4.3.3 锌负极的电化学性能表征 |
| 4.3.4 固态Zn-MnO_2电化学性能表征 |
| 4.3.5 MnO_2放电产物确定 |
| 4.3.6 固态Zn-MnO_2安全性能和柔性测试 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 无机盐协同增强的稳定明胶/海藻酸钠复合凝胶电解质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 明胶/海藻酸钠电解质的合成 |
| 5.2.2 电极制备和固态电池组装 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 明胶/海藻酸钠-Zn复合凝胶的性能表征 |
| 5.3.2 锌负极的电化学性能表征 |
| 5.3.3 Zn-LiFePO_4 的性能表征 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 基于明胶有机水凝胶电解质的防冻水系锌离子电池 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 明胶有机水凝胶电解质的合成 |
| 6.2.2 电极制备和固态电池组装 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 GOHE-x的性能表征 |
| 6.3.2 锌负极的电化学性能表征 |
| 6.3.3 Zn-LiFePO_4的性能表征 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池及其隔膜 |
| 1.2 锂离子电池隔膜及其改性 |
| 1.2.1 锂离子电池隔膜种类 |
| 1.2.1.1 聚烯烃隔膜 |
| 1.2.1.2 新型聚合物隔膜 |
| 1.2.1.3 含氟聚合物多孔膜 |
| 1.2.2 锂离子电池隔膜改性 |
| 1.2.2.1 接枝改性 |
| 1.2.2.2 共混改性 |
| 1.2.2.3 填充改性 |
| 1.2.2.4 复合改性 |
| 1.3 论文的研究意义及研究内容 |
| 1.4 论文研究来源 |
| 第2章 凝胶聚电解质对PTFE隔膜的亲液改性及其电化学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 PTFE/PEI复合膜的制备 |
| 2.2.4 PTFE/PEI复合膜的表征 |
| 2.2.5 PTFE/PEI复合膜的电化学表征 |
| 2.2.6 PTFE/PEI复合膜的电池性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PTFE/PEI复合膜的微观形貌分析 |
| 2.3.2 PTFE/PEI复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 2.3.3 PTFE/PEI复合膜的润湿性与吸液率 |
| 2.3.4 PTFE/PEI复合膜的电化学性能 |
| 2.3.5 PTFE/PEI复合膜在电池循环中的性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的制备 |
| 3.2.4 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的表征 |
| 3.2.5 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电化学表征 |
| 3.2.6 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电池性能测试 |
| 3.2.7 复合膜的热稳定性测试 |
| 3.2.8 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜在钠电池体系中的性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的微观形貌分析 |
| 3.3.2 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 3.3.3 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的表面润湿性与吸液率 |
| 3.3.4 改性溶液中正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的结构影响 |
| 3.3.5 正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电化学性能影响 |
| 3.3.6 正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电池性能影响 |
| 3.3.7 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜在电池循环测试中的性能 |
| 3.3.8 PTFE/PEI和 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的热稳定性 |
| 3.3.9 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜与商业隔膜在电池循环中的性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜及其电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及药品 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的制备 |
| 4.2.4 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的表征 |
| 4.2.5 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电化学表征 |
| 4.2.6 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电池性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的微观形貌分析 |
| 4.3.2 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 4.3.3 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的表面润湿性 |
| 4.3.4 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电化学性能 |
| 4.3.5 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜在电池循环中的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展现状 |
| 1.2.2 锂离子电池的主要特点 |
| 1.2.3 锂离子电池的基本结构 |
| 1.2.4 锂离子电池工作原理 |
| 1.3 凝胶电解质简介 |
| 1.3.1 凝胶态聚合物电解质 |
| 1.3.2 复合聚合物电解质 |
| 1.4 锂离子电池隔膜研究现状 |
| 1.4.1 锂电隔膜的制备技术 |
| 1.4.2 锂电隔膜主要技术进展 |
| 1.5 本论文的研究目的及主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 纳米TiO_2复合隔膜的制备 |
| 2.2.2 纳米BaSO_4复合隔膜的制备 |
| 2.3 电池组装 |
| 2.3.1 极片制备 |
| 2.3.2 模拟电池 |
| 2.3.3 扣式电池 |
| 2.4 复合隔膜的表征方法 |
| 2.4.1 透射电子显微镜分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.3 红外光谱分析 |
| 2.4.4 热重分析 |
| 2.4.5 尺寸热稳定性分析 |
| 2.4.6 孔隙率与吸液率 |
| 2.4.7 电化学性能 |
| 2.4.8 电池性能 |
| 第3章 芳纶纤维基纳米TiO_2复合隔膜的表征及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合电解质隔膜的表征 |
| 3.2.1 表面形貌及结构 |
| 3.2.2 红外光谱分析 |
| 3.2.3 热力学性能分析 |
| 3.2.4 隔膜尺寸热稳定性分析 |
| 3.2.5 隔膜的孔隙率与吸液率分析 |
| 3.2.6 电化学性能分析 |
| 3.2.7 电池性能 |
| 3.3 本章小节 |
| 第4章 玻璃纤维基纳米BaSO_4复合隔膜的表征及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合电解质隔膜的表征 |
| 4.2.1 复合隔膜的扫描电镜分析 |
| 4.2.2 红外光谱分析 |
| 4.2.3 热力学性能分析 |
| 4.2.4 隔膜尺寸热稳定性分析 |
| 4.2.5 隔膜的孔隙率与吸液率分析 |
| 4.2.6 电化学性能分析 |
| 4.2.7 电池性能 |
| 4.3 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子二次电池的概述 |
| 1.2.1 锂离子二次电池的发展历程 |
| 1.2.2 锂二次电池的工作原理 |
| 1.2.3 锂离子二次电池的构成与发展趋势 |
| 1.3 凝胶态电解质的概述及发展趋势 |
| 1.3.1 凝胶态电解质的性能要求 |
| 1.3.2 凝胶聚合物电解质的分类 |
| 1.4 锂二次电池粘结剂的概述与发展趋势 |
| 1.4.1 粘结剂与电池性能的关系 |
| 1.4.2 粘结剂的分类 |
| 1.4.3 锂离子电池用粘结剂未来的发展趋势 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 实验药品、仪器与测试 |
| 2.1 主要实验原料及试剂 |
| 2.2 主要实验仪器 |
| 2.3 测试内容和方法 |
| 2.3.1 红外光谱(FTIR)分析 |
| 2.3.2 表面形貌测试(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪分析(XPS) |
| 2.3.5 X射线衍射测试(XRD) |
| 2.3.6 热性能分析 |
| 2.3.7 机械拉伸测试 |
| 2.3.8 聚合物薄膜孔隙率和电解液的吸附率测试 |
| 2.3.9 电化学性能表征 |
| 第3章 热致相分离法制备氧化石墨烯接枝聚丙烯酸盐掺杂PVdF基复合凝胶聚合物电解质隔膜 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 氧化石墨烯的制备及酰氯化(GO-Cl) |
| 3.2.2 离子聚合物—氧化石墨烯接枝聚丙烯酸锂盐(IMGO)的制备 |
| 3.2.3 PVdF基复合凝胶聚合物电解质隔膜的制备 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 氧化石墨烯的热性能分析 |
| 3.3.2 透射电镜(TEM)分析 |
| 3.3.3 红外光谱(FTIR)分析 |
| 3.3.4 表面形貌(SEM)分析 |
| 3.3.5 DSC分析 |
| 3.3.6 XRD分析 |
| 3.3.7 热重(TGA)分析 |
| 3.3.8 机械性能分析 |
| 3.3.9 孔隙率和电解液的吸附率 |
| 3.3.10 电化学性能表征与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 静电纺丝法制备环氧改性丙烯酸聚离子盐共混PVdF基复合电解质隔膜 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验制备部分 |
| 4.2.1 环氧改性丙烯酸聚离子盐的制备 |
| 4.2.2 静电纺丝法制备PVdF基复合凝胶聚合物电解质 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 红外图谱(FT-IR)分析 |
| 4.3.2 不同配比制备的EP/x对CGPE导电率的影响 |
| 4.3.3 表面形貌(SEM)分析 |
| 4.3.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 4.3.5 DSC分析 |
| 4.3.6 热失重(TGA)分析 |
| 4.3.7 机械拉伸性能 |
| 4.3.8 不同聚离子盐EP/4 含量的CGPE的导电率分析 |
| 4.3.9 电化学稳定窗口(LSV)分析 |
| 4.3.10 电池充放电测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 丙烯酸改性环氧树脂聚离子盐掺杂PVdF制备锂离子电池复合粘结剂及其性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 离子盐低聚物ionized oligomer的制备 |
| 5.2.2 制备PVdF基复合粘结剂 |
| 5.2.3 制备对应正极极片 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 红外光谱(FTIR)分析 |
| 5.3.2 DSC分析 |
| 5.3.3 热失重(TGA)分析 |
| 5.3.4 扫描电镜(SEM)分析 |
| 5.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 5.3.6 充放电性能测试 |
| 5.3.7 交流阻抗测试(EIS)分析 |
| 5.3.8 循环伏安(CV)分析 |
| 5.3.9 高温下恒电流充放电性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和专利 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂二次电池概述 |
| 1.2.1 锂离子二次电池 |
| 1.2.2 锂硫电池 |
| 1.2.3 锂金属电池 |
| 1.3 锂电池固态聚合物电解质 |
| 1.3.1 锂电池固态聚合物电解质的分类及性能要求 |
| 1.3.2 全固态聚合物电解质 |
| 1.3.3 凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.4 固态聚合物电解质制备方法综述 |
| 1.4 锂电池电极材料与电解质的界面性质 |
| 1.4.1 有机电解液与电极材料的界面性质 |
| 1.4.2 固态聚合物电解质与电极材料的界面性质 |
| 1.5 本论文的研究内容和意义 |
| 第2章 研究方法 |
| 2.1 实验试剂和原料 |
| 2.2 实验设备与仪器 |
| 2.3 非电化学表征设备及原理 |
| 2.3.1 固态聚合物电解质化学表征 |
| 2.3.2 孔隙率、吸液率、接触角表征 |
| 2.3.3 显微镜形貌表征 |
| 2.3.4 X射线衍射表征 |
| 2.3.5 热力学表征 |
| 2.3.6 力学性能表征 |
| 2.3.7 氮吸附表征 |
| 2.4 电化学表征方法及原理 |
| 2.4.1 电导率表征 |
| 2.4.2 电化学窗口表征 |
| 2.4.3 离子迁移数表征 |
| 2.4.4 界面相容性表征 |
| 2.4.5 聚合物锂电池装配 |
| 2.4.6 聚合物锂电池表征 |
| 第3章 锂离子电池用腈类聚合物电解质的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 PVA-CN基凝胶聚合物电解质的原位合成 |
| 3.2.2 PVA-CN基凝胶聚合物电解质中聚合物骨架的分离提纯 |
| 3.2.3 PVA-CN基聚合物电池的装配及电化学性能表征 |
| 3.2.4 PAN基电纺纤维膜的制备 |
| 3.2.5 SEN的原位合成 |
| 3.2.6 SEN基固态电池的装配与电化学性能表征 |
| 3.3 PVA-CN基凝胶聚合物电解质的凝胶机理研究 |
| 3.4 低阻抗电极/PVA-CN基凝胶聚合物电解质界面的构建 |
| 3.5 SEN的原位合成和性能表征 |
| 3.6 SEN基全固态电池的电化学性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 锂金属电池用氧化硅空心纳米球基复合固态电解质的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 SiO2空心纳米球的合成 |
| 4.2.2 SiSE的制备 |
| 4.2.3 SiSE基锂金属电池的装配和表征 |
| 4.3 SiSE的合成机理分析 |
| 4.4 SiSE的性能表征 |
| 4.5 SiSE基固态锂金属电池的电化学性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 锂化硅-硫电池的制备及准固态电解质改性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 OSE的制备 |
| 5.2.2 S@CMK-3正极与预锂化Si@石墨负极的制备与表征 |
| 5.2.3 锂化硅-硫全电池的制备和表征 |
| 5.3 OSE的改性机理分析 |
| 5.4 预锂化Si@石墨/Li半电池的性能表征 |
| 5.5 S@CMK-3/Li半电池的性能表征 |
| 5.6 OSE基锂化硅-硫全电池性能表征 |
| 5.7 OSE基锂化硅-硫全电池与传统锂硫电池的安全性对比 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 锂离子/钠离子电池用聚离子液体基固态电解质的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 PDDATFSI多孔膜的制备 |
| 6.2.2 HPILSE膜的制备 |
| 6.2.3 HPILSE基锂离子/钠离子电池的装配与表征 |
| 6.3 HPILSE的原位制备机理分析 |
| 6.4 HPILSE的性能表征 |
| 6.5 HPILSE在锂离子/钠离子电池中的应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 锂离子电池概述 |
| 1.1.1 锂离子电池的发展与现状 |
| 1.1.2 锂离子电池的结构与工作原理 |
| 1.2 锂离子电池隔膜研究进展 |
| 1.2.1 锂离子电池隔膜性能要求 |
| 1.2.2 锂离子电池隔膜的分类 |
| 1.2.3 锂离子电池隔膜材料研究进展 |
| 1.3 全固态聚合物电解质 |
| 1.3.1 聚醚类全固态聚合物电解质 |
| 1.3.2 单离子导体聚合物电解质 |
| 1.4 聚芳醚酮在导锂聚合物电解质中的应用 |
| 1.4.1 聚芳醚酮的性能 |
| 1.4.2 聚芳醚酮的应用 |
| 1.4.3 聚芳醚酮在导锂聚合物电解质中的应用 |
| 1.5 本论文设计思想 |
| 第二章 实验药品与测试仪器 |
| 2.1 实验原料试剂 |
| 2.2 测试与表征方法 |
| 第三章 侧链磺化型聚芳醚酮单离子导体电解质的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 侧链磺酸锂型聚芳醚酮的制备及结构表征 |
| 3.2.1 含萘双氟单体DMNF的合成与表征 |
| 3.2.2 甲氧基侧基聚芳醚酮的合成与表征 |
| 3.2.3 羟基侧基聚芳醚酮的合成与表征 |
| 3.2.4 侧链磺化型聚芳醚酮的合成与表征 |
| 3.2.5 锂离子交换与薄膜制备 |
| 3.3 侧链磺酸锂型聚芳醚酮的性能测试 |
| 3.3.1 SNPAEK-Li-x电解质薄膜力学性能测试 |
| 3.3.2 SNPAEK-Li-x电解质薄膜动态机械分析（DMA） |
| 3.3.3 SNPAEK-Li-x电解质热稳定性测试 |
| 3.3.4 SNPAEK-Li-x电解质薄膜热收缩性能测试 |
| 3.3.5 SNPAEK-Li-x电解质薄膜传导率测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含萘聚芳醚酮-聚氧化乙烯共聚物电解质的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含萘聚芳醚酮-聚氧化乙烯共聚物的制备及结构表征 |
| 4.2.1 氯封端的聚氧化乙烯（PEO-Cl2）的合成与表征 |
| 4.2.2 含萘聚芳醚酮-聚氧化乙烯共聚物的合成与表征 |
| 4.2.3 电解质膜的制备 |
| 4.3 含萘聚芳醚酮-聚氧化乙烯共聚物的性能测试 |
| 4.3.1 PAEK-co-PEO聚合物薄膜力学性能测试 |
| 4.3.2 PAEK-co-PEO聚合物结晶形态测试 |
| 4.3.3 PAEK-co-PEO聚合物薄膜动态机械分析 |
| 4.3.4 PAEK-co-PEO聚合物薄膜热稳定性测试 |
| 4.3.5 PAEK-co-PEO聚合物电解质传导率测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.3 锂离子电池结构 |
| 1.3.1 锂离子电池隔膜 |
| 1.3.2 锂离子电池对隔膜的要求 |
| 1.3.3 隔膜的结构与性能 |
| 1.4 锂离子电池多孔隔膜 |
| 1.4.1 多孔膜的制造工艺 |
| 1.4.2 单层膜 |
| 1.4.3 多层膜 |
| 1.5 改性多孔膜 |
| 1.6 无纺布 |
| 1.7 复合隔膜 |
| 1.7.1 无机粒子涂覆膜 |
| 1.7.2 无机粒子填充复合膜 |
| 1.8 电解质隔膜 |
| 1.8.1 固态陶瓷电解质 |
| 1.8.2 固态聚合物电解质 |
| 1.8.3 凝胶态聚合物电解质 |
| 1.8.4 复合电解质 |
| 1.9 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 实验原料与测定方法 |
| 2.1 化学试剂及药品 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 测试表征方法 |
| 第三章 聚醚苯并咪唑多孔膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 聚醚苯并咪唑(OPBI)的合成 |
| 3.2.2 OPBI多孔膜的制备 |
| 3.2.3 磷酸铁锂(LiFePO_4)电极的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 OPBI的合成与表征 |
| 3.3.2 去除PEG的溶剂及浸泡时间的选择 |
| 3.3.3 OPBI与PEG的相容性 |
| 3.3.4 OPBI与PEG共混质量比的选择 |
| 3.3.5 OPBI多孔膜的性能表征 |
| 3.3.6 OPBI多孔膜的浸润性 |
| 3.3.7 OPBI多孔膜的热稳定性 |
| 3.3.8 OPBI多孔膜的电池性能 |
| 3.3.9 与此前文献中报道多孔膜的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚苯并咪唑接枝聚乙二醇作为锂离子电池凝胶态电解质的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 含有氨基的聚苯并咪唑(PBI-NH_2)的合成 |
| 4.2.2 聚乙二醇单甲醚缩水甘油醚(PEGMEGE)的合成 |
| 4.2.3 聚苯并咪唑接枝聚乙二醇的合成及其膜的制备 |
| 4.2.4 磷酸铁锂电极的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PBI-NH_2与PEGMEGE的合成及表征 |
| 4.3.2 聚乙二醇单甲醚缩水甘油醚(PEGMEGE)的合成 |
| 4.3.3 聚苯并咪唑接枝聚乙二醇聚合物膜的化学结构表征 |
| 4.3.4 PBI-g-PEG聚合物的结晶形态分析 |
| 4.3.5 PBI-g-PEG接枝共聚物的力学性能 |
| 4.3.6 接枝共聚物的耐热性 |
| 4.3.7 PBI-g-PEG系列聚合物的电化学性能 |
| 4.3.8 PBI-g-PEG凝胶态电解质的电池性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 1 锂硫电池的基本构成和工作原理 |
| 2 锂硫电池的主要问题和对策 |
| 2.1 锂硫电池的体系存在的问题 |
| 2.2 锂硫电池的改性途径 |
| 2.2.1 硫正极的改性 |
| 2.2.2 锂负极材料的改性 |
| 2.2.3 电解质材料的改性 |
| 3 基于新型固态电解质的锂硫电池 |
| 3.1 固态电解质膜与液态电解质的复合 |
| 3.2 聚合物电解质 |
| 3.3 添加无机陶瓷颗粒的聚合物电解质 |
| 3.4 无机固态电解质 |
| 3.5 富含硫的正极材料与固态电解质的复合 |
| 4 结语与展望 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂-空气电池概述 |
| 1.3 锂-空气电池基本原理 |
| 1.4 锂-空气电池研究现状及进展 |
| 1.4.1 空气电极材料及催化剂 |
| 1.4.2 锂-空气电池电解质 |
| 1.5 本文研究内容、方法及意义 |
| 第二章 CF_X/KB杂化空气电极在锂-氧气电池中的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验过程及步骤 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)测试技术 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)测试技术 |
| 2.3.3 比表面积及孔径分析(BET)测试技术 |
| 2.3.4 旋转圆盘电极(RDE)测试 |
| 2.3.5 扫描电镜(SEM)测试技术 |
| 2.3.6 锂电池电化学性能测试 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 KB碳黑及CF_x的XRD分析测试 |
| 2.4.2 KB碳黑及CF_x的XPS测试 |
| 2.4.3 KB碳黑及CF_x比表面积及孔径分析 |
| 2.4.4 Li/CF_x一次电池性能测试 |
| 2.4.5 碳材料的氧化还原性能测试(ORR) |
| 2.4.6 锂-空气电池首次充放电性能测试 |
| 2.4.7 CF_x/KB和 KB电极放电产物的XRD测试 |
| 2.4.8 CF_x/KB和 KB电极的SEM测试 |
| 2.4.9 不同配比F-graphite/KB杂化空气电极的电化学性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 锂-氧气电池用全氟聚合物固体电解质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与实验仪器 |
| 3.2.2 实验过程及步骤 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 PFSA-Li聚合物电解质膜的吸液率和体积溶胀率测试 |
| 3.3.2 全氟聚合物电解质膜的红外光谱测试 |
| 3.3.3 全氟聚合物电解质膜的热重分析 |
| 3.3.4 全氟聚合物电解质膜的电导率测试 |
| 3.3.5 全氟聚合物电解质锂离子迁移数测试 |
| 3.3.6 全氟聚合物电解质膜用于Li-O_2电池的电化学性能测试 |
| 3.3.7 全氟聚合物电解质膜的光电子能谱测试 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 锂型全氟聚合物电解质的吸液率和体积溶胀率测试 |
| 3.4.2 全氟聚合物电解质膜的红外光谱表征 |
| 3.4.3 锂型全氟聚合物电解质膜的热重分析 |
| 3.4.4 全氟聚合物电解质膜的电导率测试 |
| 3.4.5 全氟聚合物电解质膜锂离子迁移数测试 |
| 3.4.6 全氟聚合物电解质膜的电化学性能测试 |
| 3.4.7 全氟聚合物电解质膜的光电子能谱测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池 |
| 1.1.1 锂离子电池概述 |
| 1.1.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.1.3 锂离子电池的组成 |
| 1.2 聚合物锂离子电池 |
| 1.2.1 聚合物锂离子电池的特点 |
| 1.2.2 全固体聚合物电解质(SPE) |
| 1.2.3 凝胶聚合物电解质(GPE) |
| 1.2.4 纳米复合型聚合物电解质(NCPE) |
| 1.3 锂离子电池隔膜 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 锂离子电池隔膜的发展 |
| 1.3.3 锂离子电池隔膜的性能要求 |
| 1.3.4 锂离子电池隔膜的制备方法 |
| 1.3.5 锂离子电池隔膜材料的研究现状 |
| 1.3.6 锂离子电池隔膜的发展方向 |
| 1.4 静电纺丝技术 |
| 1.4.1 静电纺丝技术概况 |
| 1.4.2 静电纺丝过程参数 |
| 1.4.3 静电纺丝技术的发展与现状 |
| 1.4.3.1 静电纺纳米纤维在国外的研究现状 |
| 1.4.3.2 静电纺丝的特点 |
| 1.4.3.3 静电纺纳米纤维在国内的研究现状 |
| 1.5 间位型芳纶(芳纶1313) |
| 1.5.1 间位型芳纶的结构和性能 |
| 1.5.2 间位芳纶的制备方法 |
| 1.5.3 间位型芳纶纤维的纺丝和应用 |
| 1.6 本课题研究的内容及意义 |
| 第二章 F-PMIA纳米纤维膜静电纺工艺及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2.2 实验内容 |
| 2.3 低温聚合法制备PMIA和F-PMIA溶液 |
| 2.3.1 低温聚合法制备PMIA溶液 |
| 2.3.2 含氟掺杂间位型芳纶(F-PMIA)纺丝液的制备 |
| 2.4 静电纺制备PMIA和F-PMIA纳米纤维膜工艺参数的探讨 |
| 2.5 静电纺PMIA和F-PMIA纳米纤维膜的结构与性能测试 |
| 2.5.1 FTIR红外线光谱 |
| 2.5.2 低温聚合PMIA溶液粘度测试 |
| 2.5.3 热失重测试 |
| 2.5.4 热收缩性能测试 |
| 2.5.5 孔径分布测试 |
| 2.5.6 扫描电子显微镜 |
| 2.5.7 水接触角和电解液接触角测试 |
| 2.5.8 介电常数测试 |
| 2.6 结果与讨论 |
| 2.6.1 PMIA膜和F-PMIA膜纤维形貌特征分析 |
| 2.6.2 F-PMIA膜的能量色散X射线光谱(EDX)分析 |
| 2.6.3 PMIA膜和F-PMIA膜孔径表征测试 |
| 2.6.4 PMIA红外光谱分析 |
| 2.6.5 低温聚合PMIA溶液粘度表征 |
| 2.6.6 PMIA膜和F-PMIA膜热重分析 |
| 2.6.7 PMIA膜和F-PMIA膜热收缩性能测试 |
| 2.6.8 F-PMIA膜水接触角和电解液接触角测试 |
| 2.6.9 PMIA膜介电常数测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 PMIA膜和F-PMIA膜电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试与表征 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 离子电导率和界面性能性能测试 |
| 3.2.3 电化学稳定性能测试 |
| 3.2.4 电池循环性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 离子电导率和界面性能分析 |
| 3.3.2 电化学稳定性能分析 |
| 3.3.3 电池循环性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
