【摘 要】
：
锂离子电池在风能、太阳能、核能和潮汐能等多种清洁能源中起着关键作用,广泛应用于微芯片,消费类电子产品、电动汽车等多种设备中。除了关注锂离子电池的性能、高安全性和成本外,使用寿命也成了研究的重点之一。电池性能的衰减受多种因素的影响,而温度是影响电池电极材料稳定性以及电极与电解质间副反应程度的主要因素,因此研究锂离子电池的热稳定性及衰减机制至关重要,能够为后续提高电池寿命提供优化思路。本论文从电解液的
论文部分内容阅读
锂离子电池在风能、太阳能、核能和潮汐能等多种清洁能源中起着关键作用,广泛应用于微芯片,消费类电子产品、电动汽车等多种设备中。除了关注锂离子电池的性能、高安全性和成本外,使用寿命也成了研究的重点之一。电池性能的衰减受多种因素的影响,而温度是影响电池电极材料稳定性以及电极与电解质间副反应程度的主要因素,因此研究锂离子电池的热稳定性及衰减机制至关重要,能够为后续提高电池寿命提供优化思路。本论文从电解液的角度出发,基于标准商业电解液LB002和聚丙烯隔膜的磷酸铁锂（Li Fe PO4）/石墨（Gr）构建了全电池,研究了其在55°C下运行的衰减机制和高温循环稳定性的一般规律。进一步通过引入特定的功能添加剂,改善了Li Fe PO4/Gr全电池在高温下的循环稳定性。主要研究内容及结论如下:（1）研究了基于电解液LB002和聚丙烯隔膜的Li Fe PO4/Gr全电池在常温和高温下的循环性能。其在常温下性能稳定,以1 C的倍率循环100圈后放电比容量仍有124.6 m Ah g-1,容量保持率为83.6%。但当温度升高至55°C时,电池在1 C倍率下表现出快速的容量衰退,循环50圈后放电后容量骤降为55.9 m Ah g-1,容量保持率仅为45.2%。通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）和扫描电子显微镜（SEM）等分析方法,对循环前后的电极进行分析,发现影响Li Fe PO4/Gr全电池在55°C下循环性能的主要因素是LB002电解液的不稳定,使其在石墨/电解液界面的会发生不可逆的还原反应,使SEI膜的持续破坏和修复,导致在此过程中活性锂的消耗,最终造成Li Fe PO4/Gr全电池容量降低。（2）基于对Li Fe PO4/Gr全电池在55°C性能衰减机制的认识,我们进一步在LB002电解液引入成膜添加剂VC（LB092电解液）,提高Li Fe PO4/Gr全电池在高温下的循环稳定性。由全电池的充放电性能测试可知,无论是在常温还是高温下,LB092电解液组装得到的的Li Fe PO4/Gr全电池的循环和倍率性能都优于LB002电解液组装得到的Li Fe PO4/Gr全电池,特别是在高温条件下,全电池的电化学性能显著提高。Li Fe PO4/Gr全电池在55°C、1 C倍率下循环50次后,放电比容量为122.0 m Ah g-1,容量保持率为90.4%,相比LB002电解液的45.2%的容量保持率有了很大的提高。经过进一步分析可知,VC添加剂有利于在石墨表面形成稳定的固体电解质界面（SEI）膜,该SEI膜不仅可以阻止电解液在石墨表面进一步还原分解,同时还能够防止溶剂分子与Li+的共嵌入,降低了有限活性锂的损失,从而提高了Li Fe PO4/Gr全电池在高温下的循环稳定性。
其他文献
基于生物特征的身份鉴别技术已在支付、取证、存取控制等领域得到广泛的应用。例如,近年热门的人脸识别技术已成功应用于支付、检票、逃犯追踪等场景。对比人脸、指纹等生物特征,虹膜具有更好的唯一性、稳定性和防伪性,因此虹膜识别被广泛认为是21世纪最具有发展前途的生物认证技术。然而目前,虹膜识别技术仅应用于手机解锁、楼宇门禁、办公考勤等场景。现有的虹膜识别系统往往以APP的形式、独立运行于嵌入式设备,难以应用
微波加热得益于其独特的加热机制拥有诸多传统加热无法比拟的优势,在工业应用方面表现出极大的应用价值。由于工业级微波加热系统结构复杂、加热腔体内多物理场相互耦合、媒质介电常数和物理特性随温度变化、加热过程中能够获取的参数有限,这些因素极大地增加了微波加热实际应用的难度。论文针对隧道式多微波源加热系统的媒质加热干燥过程,基于多物理场仿真软件对微波加热过程中各因素对媒质受热的影响和加热模式进行分析,并根据
随着大数据时代下“审计全覆盖”概念的提出,导致审计工作中需要处理的数据量越来越大,数据种类也随之增多。使得审计人员必须使用多种的技术手段来采集、分析不同类型的数据,而编程语言是其中最难掌握的一种。自然语言编程是自然语言处理的一个研究方向,主要通过自然语言处理的相关技术,提取自然语言序列中（可能出现）的编程思想来降低编程难度,其最终目标是生成计算机能够直接编译或解释的完整计算机程序。将自然语言编程融
六维加速度传感器是一种先进的传感器,可以感知三维空间的六维加速度,完整地还原被测物体的运动状态,在航天航空、无人驾驶、机器人等领域都有广泛的应用前景。由于六维加速度传感器属于多输入多输出的系统,都不可避免的存在一个问题——维间耦合,且输入在动态变化时,维间耦合的程度也随之动态变化,即产生维间动态耦合,严重影响传感器的动态性能。因此,要提高传感器的动态性能和获得更高精度的六维信息,就必须开展传感器动
随着互联网的迅速发展,大数据、云平台以及各种分布式平台逐步成为信息技术发展的趋势之一。在这些技术发展的同时,其复杂的架构设计也使得系统测试变得非常复杂,一次测试可能会将不同的测试任务分配到不同的节点上,多个不同的测试任务按照一定的时序甚至更复杂的条件来协同完成一个共同的测试目标。面向这些分布式平台的功能、性能以及其他能力测试的需求,设计一个支持分布式部署、多个测试任务按照一定的协同要求、自动化进行
条纹相机是一种探测皮秒级、飞秒级甚至阿秒级超快现象的尖端设备,在国家各项重大科研中发挥着重要作用,研发难度大、工作原理复杂、工艺实现困难、技术封锁严重,长期受到国外的压制。随着我国科研水平的进步、军用领域工程的需要、国家高技术及前沿科学领域的需求,我国在研制条纹相机方面的需求也日益迫切。条纹相机结构主要包含条纹管、高压供电模块、像增强器和电子系统,本文主要讲述一款皮秒级条纹相机电子系统的研制。经过
自18世纪工业革命以来,先进的工业技术促进着建筑的快速发展,英国建筑在此之中获得了极大的历史推进,而在20世纪下半叶英国的后工业时代里,高技派建筑思潮的出现也是在此历史发展序列中尤为突进的一环;当下新时代中国建筑的发展,也正处于想要与智能化技术进行有效交融的迅速发展期,存在一定的历史机遇相似性。该思潮在早年时如异军突起,但在21世纪到来之际已成为国际推崇的建筑流派,最终弥散在了当代建筑设计的多元思
随着多媒体信号处理和网络技术的飞速发展,视觉隐私保护已成为多媒体安全中的重要问题。密文图像信息隐藏因此成为了备受关注的研究热点。然而,现有的密文图像信息隐藏研究大多关注载体图像的无失真恢复,即密文图像可逆信息隐藏研究,而鲜少关注方案的嵌入容量和鲁棒性。好的密文图像信息隐藏方案需要考虑安全性、鲁棒性、嵌入容量和恢复质量之间的平衡。压缩感知是一种新兴的信号采样和处理技术,它打破了奈奎斯特采样定律的限制
在本论文中,我们详细研究了两种暗物质产生机制,freeze-out机制和freeze-in机制。通过freeze-out机制产生的暗物质为WIMP暗物质,freeze-out情况最初暗物质和标准模型粒子处于热平衡,当暗物质的产生速率小于宇宙膨胀速度时,暗物质会“冻结（freeze-out）”出来,从而形成现在的暗物质残余丰度。通过freeze-in机制产生的暗物质为FIMP暗物质,freeze-i
随着社会的进步和科学技术的日益发展,无人机、机械狗等高能耗移动电子设备逐渐出现在生产生活中,并在安防、电力巡线及军事等多个领域取得了广泛的应用。然而,作为高耗能移动电子设备的主要电源,锂离子电池由于其较低的质量能量密度导致此类设备的作业时间较短,极大地限制了其应用潜力。因此,寻找一种高质量能量密度的电源,对于实现便携式设备的长期高效作业具有重要意义。氢氧燃料电池是一种能够将氢气及氧气中的化学能直接