非织造布的陶瓷化及其用作锂离子电池隔膜的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hunterxjtu
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
锂离子电池具有能量密度高、比容量大、循环寿命长等优点,被广泛应用于各类便携式移动电子产品中,并逐渐扩展到电动汽车等领域。但锂离子电池的安全性仍是一个重要且严肃的问题,这也将极大地影响着其在汽车领域的推广应用。隔膜作为电池重要组成部分,在提高电池安全性方面起着至关重要的作用。本论文基于目前国内外相应的隔膜材料研究,选用非织造布材料作为基底,分别采用聚偏氟乙烯(PVdF)、羧甲基纤维素(CMC)作为粘接剂,选择合适的溶剂、Al203颗粒等制备得到均匀的有机相和水相陶瓷浆料,然后通过简单浸渍法、涂覆、压制、干燥等工艺,最终成功地制备得到有机相、水相两种陶瓷化非织造布材料。对制备得到的有机相陶瓷化非织造布材料,进行系统的物理及电化学性能测试。测试结果表明:聚合物PVdF及Al203颗粒渗透、填充入有机相复合材料的基底内部(尤其是CS-3隔膜样品),并在材料表面薄薄地生长了一层PVdF有机层。这一结构有效地减小了材料的表面孔径,孔径集中分布在0.15 μm左右。CS-3隔膜相比于原基底材料,其保液率提高了 317%,对电解液表现出极佳的亲和性。与此同时,CS-3隔膜还呈现出优异的耐热性能,在150 ℃热环境下没有发生任何热收缩现象。将有机相陶瓷化非织造布材料及商用Celgard2300隔膜,分别组装成电池,在100mA·g-1充放电倍率下经过100次循环后,CS-3隔膜的放电比容量最高,稳定在512 mA·g-左右,远大于商用Celgard2300隔膜(174 mA· g-1),呈现出良好的循环性能。除此之外,CS-3隔膜还具有更高的离子电导率(0.99 mS·cm-1)、更优异的倍率性能及阻抗性能等。由此可得CS-3隔膜样品具有优异的物理及电化学性能,将其运用于锂离子电池,可有效地提高电池的安全性及电化学性能。对水相陶瓷化非织造布材料,同样也进行相应的物理及电化学性能测试。水相非织造布材料(尤其是MS-2隔膜),表面微孔中均匀地填充了大量Al203颗粒,有效地减小了材料的孔径,提高了材料的孔隙率。MS-2隔膜的孔隙率为78.05%,对电解液也表现出极佳的亲和性,保液率为200%。此外,由于MS-2隔膜表面存在大量Al2O3颗粒,其热稳定性能优异。在100mA·g-1充放电倍率下经过100次循环后,MS-2隔膜放电比容量最高,为617.30mA·g-1,且在不同放电倍率下也均表现出最高的放电比容量。此外,MS-2隔膜的离子电导率为0.32mS·cm-1,阻抗性能等优异。因此,采用MS-2隔膜作为电池隔膜材料,可有效地提高电池的安全性能,同时进一步地提高电池的电化学性能。
其他文献
学校不仅仅是学生学习生活成长的摇篮,同时也是教师人生成长、专业发展、生命价值充分体现的家园。所以,要提高学校的教育教学质量,实现学校的可持续发展,根本的出路就在于——立足课堂教学改革,促进教师专业成长。我们要帮助教师尽快树立专业意识,立足于改进课堂教学方式,全身心地投入到提高课堂教学效益、提高自身专业素质中去。  一开展有效教学交流活动  我们采用“走出去”和“请进来”的方式开展有效教学交流活动。
车辆路径优化问题已经被证明属于组合优化中带多个约束的NP-Hard问题,它也是各个国家研究的热点之一,由于其约束条件的不单一造成了其难于用正常的算法进行求解。在阅读大量
二十世纪末以来,英美信托法制经历了前所未有的变化。与传统信托相比,现代信托有三个突出特点:(1)成文法爆炸性地出现。这打破英美传统立法体例,成文法在当代英美信托中扮演
[摘 要] 江西省2011年中小学英语教师招聘考试中出现了“冷热不均”的现象。教师竟聘机制的完善需要教育部门、高等院校及毕业生的共同努力才能实现人才资源的优配。  [关键词]教师竞聘;冷热不均;英语专业毕业生  江西省于2010年首次实行中小学教师招聘全省统一考试(以下简称“省考”)。从江西省2011年“省考”岗位信息及报名情况可以看出:城镇岗位及高中教师岗位对学历要求较高,均为本科学历及以上
针对飞行器前视红外视觉导航技术中导航区选取这个关键问题,提出一种实用的连续跟踪导航区选取方法。首先对前视红外视觉导航任务进行了分析,总结了常用的4种导航模式;然后针
“人到灯亮,人走灯灭。”5月24日,《科学导报》记者走进山西传媒学院科技项目展示会场,一进会场,记者就被这条显眼的标语所吸引。“我们发明的智能路灯控制系统,可以说在全世界处
报纸
目的运用CT及X线影像学检查对中国人正常胫骨近端后侧表面解剖形态进行测量和计算,确立中国人正常胫骨近端后侧解剖形态学结构特点。方法测量并计算150名成年健康中国人300侧
[摘 要]传统的“题海战术”数学教学模式已无法满足数学课堂上以培养学生创新精神和探索能力的宗旨。因此,教师要回归到以学生为主体的教学模式,积极尝试鼓励式教学、分层教学,创设数学问题情境,精选学生习题。  [关键词]兴趣;数学;效果  由于数学学科的基础性和复杂性,要想全面培养学生的创新精神,首先要激发学生对这门学科的学习兴趣,同时也要求教师在课堂教学中展现自己的魅力,力求得到学生的欣赏和支持。
运用文献资料和历史与逻辑相统一的思维,对体育学概念当下的研究现状予以观照,对体育学概念的发展思路予以梳理。研究认为体育学是一个研究身体活动专门的完整的科学知识体系
目前,国际电工委员会推荐的“IEC本安电路火花试验装置”只对电压、电流和电感的上限值进行了限定,经过长期实际运行表明,随着电容性电路的电容增大,试验装置的灵敏度大大降