一、复合型聚合物电解质膜的研究（论文文献综述）
赵依纯[1]（2021）在《纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究》文中认为目前阻碍锂电池进一步发展的主要障碍在于液态电解液具有高度易燃且易泄露、有毒等缺点,这导致锂电池内部热不稳定性加剧,极易引发热失控和爆炸等安全问题,固态电解质材料因其高安全的特性成为未来锂离子电池高要求的必然选择。全固态陶瓷电解质中,钙钛矿型陶瓷Li0.33La0.557Ti O3（LLTO）因具有较高的离子导电性而备受关注,但存在界面阻抗过大与界面有效接触较弱的问题。聚碳酸乙烯酯（PEC）由于其具有良好柔韧性以及对锂盐超高溶解性也受到人们的青睐。PEC基固态聚合物电解质的导电性随锂盐浓度增加而增加,却会伴随其机械性能的牺牲,这严重影响了其作为电解质材料的安全性及实用性能。如何提高PEC基固态聚合物电解质的离子电导率而不影响其机械性能成为研究PEC基固态聚合物电解质的关键。本论文工作旨在研究和开发高性能复合固态电解质。通过优化电解质中各组分含量配比和无机填料微观结构,从而设计构建优势互补的复合固态电解质,减小无机固态电解质较大的界面阻抗和提升聚合物电解质室温下较低的离子电导等问题,进而促进复合电解质的实际应用。本文通过将LLTO陶瓷与有机电解质PEC结合构建成性能优异的复合电解质材料,进行了相关内容的探究,具体研究内容如下:（1）通过静电纺丝技术制备LLTO陶瓷纳米线填料,探索了纺丝过程中的纺丝液浓度、热处理工艺等条件对LLTO纳米线微观形貌的影响。并将之与PEC-25wt.%Li TFSI复合得到复合型固态电解质,主要从离子电导率和电化学稳定窗口两个参数指标进行复合固态电解质中陶瓷填料组分最佳含量配比的探究。结果表明,组分PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO的电解质膜具有最优的室温锂离子电导率6.21×10-5S·cm-1,与不添加LLTO陶瓷的纯PEC-25wt.%Li TFSI聚合物电解质相比,其室温锂离子电导率提高了50.44%。说明伴随LLTO陶瓷线的复合,由于LLTO本身优良的锂离子传导能力,填料又增强了聚合物的链段运动,纳米线形貌提供了较长的锂离子传输路径,提高了锂离子电导率,导致电解质膜的锂离子电导率上升。（2）利用锂离子电导率高的LLTO陶瓷线与聚合物电解质复合,获得了室温锂离子电导性能优异的陶瓷复合聚合物电解质。随着LLTO陶瓷线直径的增大,电解质膜的锂离子电导率逐渐下降。组分PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO（d=250 nm）的电解质膜具有最优的室温锂离子电导率7.91×10-5 S·cm-1,而同样条件下制备的PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO（d=750 nm）聚合物电解质膜室温锂离子电导率仅为5.80×10-5 S·cm-1。（3）采用同轴纺丝技术成功制备了中空LLTO陶瓷纳米管,以PEC-50wt.%Li TFSI为电解质基质材料,将两者结合采用溶液浇铸法制备复合聚合物电解质。纳米管由于其特殊的中空形貌能提供更多的连续锂离子快速传输通道,可以有效增强复合聚合物电解质的离子导电性。交流阻抗检测结果显示中空纳米线陶瓷复合固态电解质在室温下锂离子电导率达1.73×10-4 S·cm-1,氧化分解电位可达5.5 V（vs.Li+/Li）,锂离子迁移数高达0.77,远远高于普遍聚合物电解质中的锂离子迁移数（0.2-0.4）。进一步的力学性能测试结果显示,复合材料拉伸强度从1.10MPa提升至1.83MPa,说明中空线填充的电解质能在提高离子电导率的前提下还能改善复合电解质的机械性能。
赵晨[2]（2021）在《端基改性PEO基固态聚合物电解质及复合电解质的制备与性能研究》文中研究表明日益增长的能源需求推动了锂离子电池（LIBs）的蓬勃发展。由于传统液态LIBs存在安全隐患,限制了其实际应用。采用固态电解质替代LIBs中的液态电解质是解决LIBs安全问题的可行性方案。在各种固态电解质中,固态聚合物电解质（SPE）的优势显着,包括轻量化、柔韧性、机械稳定性和不可燃性。聚环氧乙烷（PEO）基聚合物电解质因其优异的离解锂盐能力,较好的热稳定性和化学稳定性而被广泛研究。然而,作为一种半晶态聚合物,PEO在其熔化温度（65℃）以上具有较高的离子电导率,在室温下离子导电性不足、机械性能较差,使得PEO在全固态锂电池中的应用受阻。为了解决PEO基固态聚合物电解质在室温下应用时存在的问题,本文做了如下研究:（1）通过在PEO链两端引入—CS—NH—和NH2官能团实现对PEO的端基改性,合成了一种新的聚合物,将其命名为PTBAE。引入的官能团可以形成氢键,打乱PEO的规整排列,抑制PEO结晶,提高其室温下的离子电导率。通过NMR、FTIR、XRD、TGA、SEM等对PTBAE-SPE的结构与物化性质进行了表征。通过EIS测试计算得到PTBAE-SPE的室温离子电导率为1.99×10-5 S cm-1,较纯PEO-SPE提高了两个数量级。将该电解质膜组装成Li||Li对称电池在0.05 m A cm-2和0.1 m A cm-2的电流密度下能够稳定运行800 h,过电势小于0.4 V,表明该聚合物电解质与金属锂电极间界面稳定性良好并能有效抑制锂枝晶的生长。组装LiFePO4||Li全固态电池在室温下进行循环性能和倍率性能测试。在0.1 C倍率下放电比容量最高可达153 mAhg-1,循环200圈后,容量保持率为93%,平均库伦效率为99%,显示出室温下优良的循环稳定性。（2）为了进一步提高PTBAE-SPE的室温离子电导率和机械性能。选择活性无机填料Li1.5Al0.5Ge1.5（PO4）3（LAGP）与PTBAE共混,制备了复合固态电解质（PLx-CPE）。通过SEM和XRD测试分析了PL20-CPE的微观形貌与结晶度。利用EIS测试得到PL20-CPE的室温离子电导率为3.18×10-5 S cm-1。利用LSV测试得到电化学稳定窗口为5.0 V。在Li|PL20-CPE|Li对称电池的充放电测试中,PL20-CPE在0.05 m A cm-2的电流密度下可稳定循环500 h以上,显示了其与金属锂负极良好的界面稳定性。将PL20-CPE组装成LiFePO4||Li全固态电池,在0.2 C倍率下初始放电比容量可达135 mAhg-1,循环180圈后容量保持率为87%,平均库伦效率接近99%,在2 C倍率下放电比容量可达67 mAhg-1,显示出了良好的倍率性能。
罗成招[3]（2020）在《高钠离子电导率聚合物电解质的制备及用于钠金属全电池的性能研究》文中提出目前在钠金属电池中使用有机电解质存在诸多问题,如钠金属太活泼会分解电解质、钠金属表面生成的SEI膜不稳定、钠枝晶刺穿隔膜。以上因素阻碍了钠金属电池作为能量存储装置的进一步发展。因此,针对钠金属电池存在的不足研究者们提出了如下的解决方法:在钠金属表面构建保护层以及从电解质方面进行改性。但是在钠金属表面构建保护层会阻碍离子传输以及增大界面阻抗,不利于电化学反应的进行。为此,本论文以聚合物电解质为主要研究对象,通过制备出性能优良的聚合物电解质,从而达到抑制钠枝晶生长的目的。与此同时开发出具有质量比容量高、循环稳定性好的正极材料和钠金属阳极匹配组装成全电池,以满足人们对于储能器件高能量密度的需求。在实验过程中,我们通过表征技术来分析电解质与全电池的性能。具体内容如下:（1）以氧化石墨烯（GO）作为聚偏氟乙烯（PVDF-HFP）聚合物基体填充剂制备出了凝胶电解质膜（GPH）。加入适量的GO,当比例达到2wt%时凝胶电解质膜（2-GPH）的压缩杨氏模量可以提高10倍（2.5 GPa）,结果表明,可以有效地抑制钠枝晶的生长。（2）使用NASICON类Na3Zr2SiP2O12纳米颗粒作为填充物对PEO聚合物电解质改性,研究了不同引入量对离子电导率的影响。当引入量在45%的时候电导率最高达到1.4×10-4 S cm-1而且分解电压被拓宽到4.45 V,和金属钠之间的界面稳定性得到改善,界面阻抗降低了两倍。（3）固体电解质在防止液体泄漏方面比凝胶电解质表现更优异。我们以单体聚乙二醇丙烯酸酯（PEGDA）在热引发剂2,2-偶氮二异丁腈（AIBN）的作用下只加入钠盐不含其它溶剂直接在玻璃纤维膜内加热聚合成聚合物电解质（IPE）在20℃和60℃下IPE的离子电导率分别为0.8×10-3 S cm-1和4.5× 10-3 S cm-1,呈现出较高的离子电导率。（4）我们通过将Na3V2（PO4）3（NVP）纳米颗粒嵌在ZIF-67衍生碳上,从而制备出循环性好、容量保持率高的正极材料NVP。随后,我们将NVP正极、钠金属负极分别和制备出的聚合物电解质组装成钠金属电池,结果表明该器件表现出优异的电化学性能性能。组装的Na/GPH/NVP全电池在1 C（1 C=117 mA g-1）的电流密度下进行长循环,1000圈结束容量保持率接近93.5%。Na/NZSP-CPE/NVP全电池在0.1 C室温下进行循环100次后容量稳定在100 mAh g-1。Na/IPE/NVP聚合物全固态电池在50 ℃下以0.3 C的倍率循环1100圈后,容量保持率可达91.4%,库伦效率接近99%。
徐东[4]（2020）在《新型凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究》文中研究指明商业化锂离子电池存在两方面的不足:一是使用的碳酸酯类电解液易挥发、易燃烧,存在较大的安全隐患;二是能量密度低,无法满足长续航需求。将电解质固态化是提升电池的安全性和能量密度的一种公认的解决方案。凝胶聚合物电解质是固态化电解质的一个代表。采用凝胶聚合物电解质替代传统电解液和隔膜,电池可获得更高的安全性和柔性。然而凝胶聚合物锂电池仍然存在一些问题,如电解质与锂负极的副反应和接触失效的问题;凝胶聚合物电解质机械性能和离子电导率不足的问题等。人们采用有机/无机复合、有机/有机共混、聚合物框架补强、交联网络增强等方法对凝胶聚合物电解质及锂电池进行优化,但始终无法全面地解决这些问题。针对以上问题和现状,本论文以凝胶聚合物电解质为中心,从提升电解质机械强度和安全性,改善电极与电解质界面相容性的角度出发,开展了凝胶聚合物电解质的组成设计和化学及物理结构的优化等方面的研究工作,具体包括以下内容:（1）壳聚糖-聚乙二醇二缩水甘油醚交联网络凝胶聚合物电解质以可再生壳聚糖为原材料,利用H2O2水解以及聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGGE）交联的方法制备了具有三维交联网络结构的聚合物膜,实现了壳聚糖在有机溶剂中的凝胶转变和在致密型凝胶聚合物电解质中的应用。凝胶聚合物电解质在不引入惰性支撑框架的前提下拉伸断裂强度达到5.5 MPa,离子电导率2.74×10-4S cm-1,锂离子迁移数0.869。该电解质对锂金属负极表现出了良好的相容性。基于该凝胶聚合物电解质的锂离子电池在0.2C充放电360次后比容量保持率为88.49%。。（2）细菌纤维素多级交联网络凝胶聚合物电解质通过冷冻干燥方法实现了细菌纤维素膜的纳米纤维化处理,制备成功具有多级交联网络结构的凝胶聚合物电解质。该凝胶聚合物电解质对液态溶剂表现出了良好的亲和性。所制备的凝胶聚合物电解质拉伸断裂强度达49.9 MPa,室温离子电导率4.04×10-3S cm-1,锂离子迁移数0.514。基于该凝胶聚合物电解质的锂离子电池在0.5C充放电150次后比容量保持率为104.2%,在9C下的可逆充放电比容量为75.2mAhg-1,并且具有很好的耐热性。本工作验证了纤维素类可再生高分子对提高凝胶聚合物电解质机械性能和安全性能的积极作用。（3）聚（甲基乙烯基醚-马来酸锂）/细菌纤维素复合凝胶聚合物电解质利用甲基乙烯基醚-马来酸锂共聚物（PMVE-MALi）与细菌纤维素膜进行复合,制备阴离子化的复合凝胶聚合物电解质。细菌纤维素与甲基乙烯基醚-马来酸锂共聚物的相容性良好。该凝胶聚合物电解质离子电导率为1.25×10-3S cm-1,电化学稳定电压达到5.0 V,锂离子迁移数为0.806。聚合物链段上的羧酸锂基团有效地抑制了电解质中阴离子的迁移。甲基乙烯基醚-马来酸锂共聚物成功地缓解了纤维素与锂金属负极的反应。基于该凝胶聚合物电解质的锂离子电池在0.5C进行100次充放电后放电比容量保持在148 m A h g-1。（4）聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）/Li6.4Ga0.2La3Zr2O12原位固化防火凝胶聚合物电解质凝胶聚合物电解质中含有大量的可燃性溶剂,仍然存在较大的安全隐患。电解质的制备过程中涉及到有毒溶剂的使用。我们以Li6.4Ga0.2La3Zr2O12（LLZO-Ga）为引发剂和离子导电型添加剂,引发聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）（PVDF-HFP）的磷酸三乙酯/氟代碳酸乙烯酯（TEP/FEC）溶液的凝胶转变过程,原位固化得到凝胶聚合物电解质。该凝胶聚合物电解质离子电导率达1.84×10-3S cm-1,电化学稳定电压达到4.75 V,并表现出良好的防火性能。所组装的锂离子电池在0.5C进行360次充放电后比容量保持率为94.08%（相比于第一次放电的比容量）,在剪切和燃烧试验中表现出了良好的安全性能。
竭京[5]（2020）在《新裂PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质材料的制备及性能研究》文中认为锂离子电池作为一种主要的能量存储设备,在便携式电子设备和电动汽车市场中取得了巨大的成功。但是使用易挥发且易燃的有机电解液会带来起火、爆炸等安全隐患。凝胶态聚合物电解质可发挥有机电解液的功能,并因其兼具高离子电导率和安全性,形状可塑性强等优点而引起广泛关注。然而凝胶态聚合物电解质的机械强度、安全性、室温离子电导率以及对锂金属稳定性仍需得到进一步提高。本文选择具有高介电常数的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）作为基质进行改性研究。使用具有高沸点和高闪点的极性溶剂提高其电化学性能和安全性。通过掺杂无机活性填料与添加界面稳定剂进一步改善室温离子电导率与对锂金属的界面稳定性。上述改性方法为开发高性能聚合物电解质提供可能,具体研究内容如下:（1）通过溶剂挥发法将作为增塑剂的N-甲基吡咯烷酮（NMP）引入到PVDF-HFP中,其分子结构中具有强极性的羰基基团从而可高效的传输锂离子。通过合理地控制溶剂吸液率以及添加高浓度锂盐获得了具有优异机械强度的凝胶态电解质。我们针对含有不同吸液率的电解质膜进行了系列的物化性质和电化学性能表征。结果显示,NMP的引入显着提高了电解质膜的热稳定性。当吸液率为130%时,其离子电导率达到最高为3.16×10-4S cm-1。在Li//Li电池体系中可稳定循环超过600小时,显示出良好的界面兼容性。组装在LiFePO4//Li电池体系中,在0.5 C下循环500次后的容量保持率为70%,并在10 C的高倍率下表现出了86 mAh g-1的放电比容量,体现出了优异的循环性能和出色的倍率性能。（2）利用在PVDF-HFP掺杂无机活性填料Li7La3Zr2O12（LLZO）,并使用碳酸亚乙烯酯（VC）作为界面稳定剂制备复合型凝胶态聚合物电解质（CGPE）。X-射线衍射结果表明LLZO的引入降低了聚合物基质的结晶度。进而探究了具有不同掺杂量的电解质膜的电化学性能。在掺杂量为15 wt.%时,室温离子电导率提高至4.16×10-4S cm-1。通过在Li//Li电池中进行电压极化测试以及监测本体电阻变化趋势,该电解质展示出了优异的对锂金属稳定性和抑制锂枝晶的能力。VC溶液可在锂金属表面反应形成稳定的钝化层从而防止锂金属被过渡消耗。在LiFePO4//Li电池体系中,以0.1 C倍率循环100圈之后依然表现出151 mAh g-1的高放电比容量,容量保持率为97%。
周蓓[6]（2020）在《交联改性PEO基固态电解质的制备与性能》文中提出锂离子电池作为新一代动力电池具有良好的发展前景,研究和开发固态锂电池系统是解决锂离子电池电解液漏液等安全问题的重要措施。固体聚合物电解质具有优异的机械性能和稳定的电化学性能,其中基于聚环氧乙烷（PEO,polyethylene oxide）的聚合物电解质自身易成膜,制备工艺简单,但是PEO存在室温下结晶度高、机械强度较差等缺点,限制了其实际应用。为了解决上述问题,本文采用紫外光聚合交联方法,以聚乙二醇丙烯酸甲酯（PEGDA,polyethyleneglycol diacrylate）和乙烯基多面体聚倍半硅氧烷（POSS,polyhedral oligomeric silsesquioxane）作为交联剂,制备出交联改性的PEO基固态聚合物电解质,提高其机械强度和离子电导率,并最终与LiFePO4/Li组装成全固态锂离子电池评估其应用前景。另外,离子液体作为一种增塑剂也被应用到其中以降低聚合物的结晶度;利用乙烯基功能化咪唑类离子液体BVIm-TFSI与交联剂一起形成具有交联结构的聚合物电解质。本文的主要内容和结论如下:（1）通过溶液浇筑法结合紫外光聚合交联技术制备了含有不同摩尔比例POSS-PEGDA交联网络结构的PEO基聚合物电解质。相比纯PEO基聚合物电解质,交联改性的PEO基聚合物电解质的机械性能得到提高,结晶度下降,离子电导率增加,其中,含有POSS与PEGDA摩尔比为1:2的聚合物电解质离子电导率在80 ℃下达到8.6×10-4 S/cm,且满足Arrhenius方程。LSV电化学稳定窗口为5.3 V（vs.Li/Li+）。（2）将含有POSS-2PEGDA交联结构的PEO基聚合物电解质组装成LiFePO4/SPE/Li电池,结果表明LiFePO4/POSS-2PEGDA/Li表现出更优异的循环性能,在0.1 C的电流密度下,其初始放电容量为149.5 m Ahg-1,库仑效率约为97.4%,在第42圈的时候放电容量保持为138.6 m Ahg-1。因此,交联改性对于提高聚合物电解质的综合性能有重要意义。（3）利用两步反应法合成了咪唑类离子液体1-丁基-3-乙烯基咪唑鎓盐（1-butyl-3-vinylimidazolium bis[（trifluoromethyl）sulfonyl]imide,BVIm-TFSI）,并利用紫外光聚合方法制备了含有ILs-POSS-PEGDA交联结构的PEO基聚合物电解质,探讨了掺入离子液体的最佳质量分数。含有20%BVIm-TFSI的聚合物电解质表现出较低的结晶度和较优异的机械性能,且室温下离子电导率最高。另LiFePO4/20%ILs-SPE/Li相比LiFePO4/POSS-2PEGDA/Li电池,表现出更优异的循环性能,其0.1 C倍率充放电速率下获得158.3 m Ahg-1的首圈可逆容量,库伦效率接近100%,且经过40次循环后,放电比容量仍有149 m Ahg-1。
陈龙[7]（2019）在《固态锂电池复合型聚合物电解质研究》文中研究表明新能源及动力电池领域的发展对锂二次电池提出了更高要求。采用固体电解质的固态锂电池具有高能量密度、长循环寿命和高安全性等优点,成为当前的研究热点。目前,固态锂电池发展的关键是制备兼具高离子电导率和高稳定性的固体电解质材料,固体电解质存在室温离子电导率低、与正负极材料的物理接触较差、电解质/电极间界面阻抗大等问题。因此,设计和制备兼顾高离子电导率、宽电化学窗口和与电极材料稳定兼容的固体电解质成为固态锂电池发展亟待解决的问题。针对以上问题,本论文选用不同聚合物基电解质体系进行了一系列深入研究,主要包括葫芦[6]脲（CB[6]）增强聚氧化乙烯（PEO）复合聚合物电解质、聚偏氟乙烯（PVDF）增强的PEO/garnet复合固体电解质、乙酸纤维素为骨架的polymer-in-salt聚硅氧烷基电解质和高离子迁移数插层结构聚碳酸乙烯酯/锂蒙脱石（PEC/LiMNT）基复合固体电解质等体系,研究了不同组成、结构对复合型聚合物固体电解质的离子电导率、离子迁移数、力学柔性、热、电化学以及界面稳定性的影响。复合固体电解质和三维锂负极的协同作用能够更加有效地抑制锂枝晶生长。采用复合正极组装的固态锂电池展现了优良的循环和倍率性能。论文所取得的主要研究结果如下:（1）以有机刚性分子CB[6]为填料,通过熔融热压方法制备了一种优良电化学稳定性、高力学柔性和与锂负极稳定兼容的PEO基复合聚合物电解质。CB[6]可以有效抑制PEO基体结晶,提升PEO基体的离子迁移能力。550C下,复合聚合物电解质具有宽电化学窗口（4.7V vs.Li+/Li）和良好的热稳定性能。当CB[6]含量为35%时,复合聚合物电解质与锂片的界面阻抗7天后稳定在60Ω。这主要是由于纳米CB[6]的存在,增加了电解质与锂负极间的接触面积,CB[6]的纳米孔道还可以吸收电解质/电极界面处的小分子,有助于稳定固固界面,从而降低电解质/电极的界面阻抗。此外,CB[6]的存在还能有效提升电解质抑制锂负极表面枝晶生长的能力。55℃下,复合电解质与LiFePO4匹配组装固态锂电池,0.5C倍率下循环,电池具有高的循环稳定性。100次循环后容量保持率达97.8%,200次循环后为86.5%,说明复合聚合物电解质与LiFePO4有良好的界面相容性。（2）采用溶液浇铸方法,以聚合物PEO、PVDF、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂（LiTFSI）以及锂镧锆钽氧（LLZTO）粉体为原料制备聚合物/garnet复合固体电解质,其离子电导率在55℃可达2.0×l0-4S cm-1,电化学窗口达到5 V和高离子迁移数0.45,并且与锂负极有较好的界面稳定性。以A12O3包覆的LiNi0.5Coo.2Mno.3O2（A1203@NCM）的三元材料为正极,将PEO8-LiTFSI聚合物电解质灌注在正极中制备一体化A1203@NCM复合正极框架,该种复合正极可有效改善极片与电解质界面接触;另外,以一体化的A12O3@NCM复合正极框架和PEO-LLZTO-PVDF复合固体电解质组装固态锂电池在55℃、0.2C倍率下表现出提高的循环稳定性。（3）通过溶液浇铸法将锂盐LiTFSI与双接枝聚硅氧烷（BPSO）复合,添加少量PVDF得到一种polymer-in-salt类型、高室温离子电导率的聚合物电解质（7.8×10-4Scm-1）。为了提高电解质的力学性能,以自支撑乙酸纤维素膜为骨架制备了聚硅氧烷基复合电解质膜,其力学强度达6.8MPa,室温离子电导率为4×10-4S cm-1,复合型电解质实现了力学性能和离子电导率的双向提升。此外,该复合聚合物电解质还具有良好的热稳定性、电化学窗口（4.7 V vs.Li+/Li）、室温离子迁移数0.52和与金属锂负极优良的界面稳定性。与硫正极匹配组装固态锂硫电池在25℃、1C倍率下展示了良好的循环性能。表明该电解质膜能够同时抑制锂负极表面的枝晶和正极侧多硫化物的穿梭。（4）结合溶液浇铸和热压方法制备了具有高离子迁移数的插层聚碳酸乙烯酯/锂蒙脱石复合固体电解质,通过添加少量的氟代碳酸乙烯酯（FEC）和四氟乙烯（PTFE）粘结剂来获得优良的离子电导率（3.5×10-4S cm-1,25℃）、成膜性和力学性能。该电解质具有高电压窗口（4.6V vs.Li+/Li）和优良的热稳定性。聚碳酸乙烯酯和锂蒙脱石的共同静电作用使得复合电解质具有提高的室温离子迁移数（0.83）,有助于锂离子在锂负极表面均匀沉积,从而提高了固体电解质与电极间的界面兼容性。同时,以三维泡沫镍为载体材料,采用热熔融灌注法制备了三维泡沫镍/锂金属复合负极,高离子迁移数插层电解质和三维锂负极的协同作用有效抑制了锂负极表面的枝晶生长。室温下,以LiFePO4（A12O3@NCM）正极,高离子迁移数插层复合电解质和三维锂负极组装固态锂电池,经0.5C倍率循环200次（0.2C,100次）后电池的放电容量达145.9mAh g-1（150.7mAh g-1）,容量保持率达91.9%（92.0%）。表明高离子迁移数插层复合电解质和三维锂负极的协同效应明显提高了固态锂电池的循环稳定性。
陈亚洲[8]（2019）在《聚芳醚类单离子电解质的设计合成及在锂二次电池中的应用》文中研究说明随着现代社会对高能量密度及高功率密度储能设备需求的增加,以碳基材料作为负极的传统锂离子电池的能量密度逐渐不能满足实际应用需求。金属锂具有高的理论比容量(3860 mA g-1)和最低的电极电位（-3.04 V vs.SHE）,因而被认为是新一代高能量密度锂二次电池最有前景的负极材料。近来,科研工作者对以金属锂作为负极的锂金属二次电池（LMSBs）进行了深入的研究。然而,基于非水系电解液的LMSBs在充放电过程中会因为浓差极化问题引起锂离子的不均匀沉积而导致在锂负极表面形成锂枝晶,引发LMSBs性能的衰减及安全性问题。此外,液体电解质本身的不稳定性及易燃、易漏等也能造成一系列锂二次电池的安全性问题。目前,抑制LMSBs锂枝晶的形成及生长的方法主要有降低沉积电流密度,提高SEI膜的均一性与致密性,阻隔锂枝晶的生长,延长“离子耗尽层”形成的时间等。其中,具有高离子电导率的单离子聚合物电解质能够缓解浓差极化问题、抑制锂枝晶的形成及防止有机溶剂泄露等优点,可以有效提高LMSBs的循环稳定性及安全性,因而被认为是解决LMSBs中存在的问题并且提高能量密度的主要途径之一。因此,单离子聚合物电解质的制备及在LMSBs中的应用研究已经受到部分科研工作者的广泛关注。虽然在单离子聚合物电解质中添加有机溶剂作为增塑剂在一定程度上能够提高电解质的室温离子电导率、改善LMSBs的循环稳定性,但是与满足实际应用的需求仍有差距,并且由有机溶剂引发的安全问题依然存在。而全固态单离子电解质的研究仅停留在基本电化学性质的讨论上,其室温离子电导率相对较低,不足以支撑锂电池室温下的正常工作。目前,LMSBs的工作环境温度过高,固态单离子电解质在LMSBs中实际应用的深入研究仍较为缺乏,远不能够满足实际应用的需求。此外,单离子聚合物电解质对抑制锂枝晶的形成及生长,提高电池界面稳定性的机理仍然缺乏一定的理论支撑,需要进一步深入探讨。因此,深入研究影响单离子聚合物电解质离子电导率的构效关系及对抑制锂枝晶形成和生长的机理对制备具有高离子电导率、高锂离子迁移数的聚合物电解质和实现LMSBs的高安全性及长循环寿命具有重要的理论指导意义及实际应用价值。本论文通过分子结构设计及膜结构构筑来提高单离子聚合物电解质的离子电导率,改善界面稳定性以期得到能够提高LMSBs循环稳定性与安全性的单离子聚合物电解质,具体研究内容如下:设计并制备聚芳醚类的嵌段型单离子聚合物导体（LiPHFE）,并以有机溶剂（EC/DMC）作为增塑剂来提高锂离子的解离及迁移能力,室温离子电导率提升到4.1×10-44 S cm-1。同时,探讨了不同聚合物链结构（聚芳醚和聚酰胺）对聚合物电解膜力学性能、电化学性能及电池性能的影响,并对电解质膜的热稳定性、力学性能、微观形貌、电化学性能及电池性能分别进行测试与分析。结果表明聚芳醚电解质膜的性能在一定程度上要优于聚酰胺型电解质膜。以聚芳醚LiPHFE膜作为电解质及隔膜的LiFePO4/Li和Li4Ti5O12/Li在1 C下充放循环800次几乎没有容量衰减,表现出良好的循环稳定性。针对LiPHFE膜的离子电导率及电池放电比容量较低的问题,通过微相分离原理在聚芳醚单离子聚合物电解质膜的制备过程中构建三维多孔网络结构,以形成连续离子传输通道,提高锂离子的迁移速率。并探讨了孔结构的形成与阴离子聚合物性质之间的构效关系。通过实验对比分析表明,在聚合物电解质膜微相分离中主导成孔过程中是聚合物锂盐的极性,而非载流子浓度。当吸收一定有机溶剂（EC/DMC）后,LiPBIE凝胶电解质在25 oC时其离子电导率达到5.2×10-44 S cm-1,而锂剥离/沉积稳定性测试结果表明该凝胶单离子聚合物电解质具有抑制锂枝晶的能力。采用LiPBIE膜作为电解质及隔膜的LiFePO4/Li电池表现出良好的倍率性能及循环稳定性。考虑到多孔结构影响单离子聚合物电解质膜的力学性能,限制离子电导率进一步提高的问题,将具有高离子电导率及稳定性的无机电解质LAGP的纳米颗粒填充到单离子聚合物电解质中,制备得到有机-无机复合型单离子电解质膜。LAGP纳米颗粒的引入即能够让聚合物链与无机纳米颗粒之间的相分离空间在吸收有机溶剂（EC/DMC）后形成离子传输通道,同时又提高了体系的载流子浓度,从而进一步提高了锂离子的迁移速率。当LAGP含量为30%时该复合电解质膜的最高离子电导率达到8.3×10-44 S cm-1（30 oC）。锂对称电池的剥离/沉积稳定性测试结果表明LAGP纳米颗粒的存在能够提高凝胶单离子电解质膜抑制锂枝晶的能力,从而改善界面稳定性。因此,组装的LiFePO4/Li电池在1 C时的放电比容量为141 mAh g-1,900次循环后容量保持率为93%,优于传统LiPF6商业电解液。针对凝胶单离子聚合物电解质中有机溶剂易燃等特性,在单离子聚合物中引入聚乙二醇链来替代有机溶剂对锂离子的溶剂化及解离,实现单离子聚合物电解质的全固态。其中,具有超离域性质的双磺酰亚胺锂作为载流子,而具有不同链长的聚乙二醇（EO,Mw=200,400,600,800或1000）作为锂离子传导区。交替嵌段共聚结构抑制离子基团和乙氧链团聚,降低固态单离子聚合物电解质的结晶度,缩短了体系聚合物链段运动松弛时间,进而提高了锂离子的迁移能力。当[EO]/[Li+]摩尔比为23.7:1时,聚合物电解质具有最低的玻璃态转化温度和最高的离子电导率,30 oC与100 oC时离子电导率分别为6.61×10-66 S cm-1与2.24×10-4 S cm-1。随后,通过与玻璃纤维膜复合架制备具有良好机械性能的复合单离子电解质膜。锂剥离/沉积稳定性测试表明所制备的复合单离子电解质膜具有良好抑制锂枝晶的能力。以复合单离子电解质膜作为电解质及隔膜的全固态LFP/Li电池能够在低至40 oC的工作温度下表现出良好的性能。
龙美辰[9]（2019）在《单离子凝胶聚合物电解质的制备及其锂硫电池电化学性能研究》文中研究指明地球上硫含量丰富,用作Li-S电池的正极材料时具有高达1675 mAh g-1的理论比容量,能量密度达2600 Wh kg-1。但在充放电反应过程中,硫生成可溶性的多硫化物,在Li负极表面沉积,形成“穿梭”效应,导致库伦效率低,引起循环性能恶化;生成电绝缘的不溶性Li2S/Li2S2,导致倍率性能差,严重阻碍了Li-S电池的商业化应用。为改善Li-S电池的电化学性能,使用固态聚合物电解质解决电池的穿梭问题的相关研究,已经引起大力关注。但固态聚合物电解质的室温离子导电率低。而凝胶聚合物电解质虽然室温离子导电率高,但是Li+离子迁移数低,易引起较大的极化。为改善凝胶聚合物电解质的电化学性能,本论文以P（VDF-HFP）聚合物为基体,合成离子液体增塑的单离子凝胶聚合物电解质,并进行氮化硼纳米材料填充改性,制备纳米复合单离子凝胶聚合物电解质。研究内容包括:（1）在P（VDF-HFP）/离子液体溶液中,加入锂化MAA单体,采用原位聚合诱导相分离的方法,在玻璃片上流延成膜,一步法制备P（VDF-HFP）/PAALi单离子凝胶聚合物电解质。制备的P（VDF-HFP）基单离子凝胶聚合物电解质具有较高的热稳定性,较低的结晶度。当浇铸液中MAA与P（VDF-HFP）与质量比为1时,得到的凝胶聚合物电解质的离子电导率最高,室温下达到0.733×10-33 S cm-1,离子迁移率达0.85,阳极稳定电位达到4.5 V（vs.Li+/Li）。以其组装的锂硫电池在0.1 C倍率下,首次的放电比容量为1288 mAh g-1,循环50次后,降为900 mAh g-1;倍率测试结果显示,在0.2 C、0.5 C和1.0 C倍率下进行充放电测试,首次放电容量分别为1094、773和474 mAh g-1。结果表明,该凝胶聚合物电解质的电化学性能不佳,需要对其进行改性。（2）采用Hummers法,合成氮化硼纳米片（BNNS）,再结合水热法制备羟基化氮化硼纳米片（BNNS-OH）。通过FTIR和XRD方法对BNNS-OH进行表征。结果表明,制备的BNNS-OH表面-OH基团与BNNS以共价键连接起来,成功进行了改性。通过SEM、TEM观察到剥离后的BNNS-OH的厚度明显减少,厚度约为7 nm,能稳定均匀分散于水或乙醇中,具有丁达尔效应,表现出胶体的特性,分散液静置六个月未出现明显沉降。（3）为了改善单离子凝胶聚合物电解质的离子电导率,提高其界面稳定性能和机械性能,将BNNS-OH掺杂到P（VDF-HFP）/PAALi单离子凝胶聚合物电解质中。研究BNNS-OH的填充量对单离子凝胶聚合物电解质的形貌、机械性能和电化学性能的影响。当表面修饰的氮化硼纳米片的填充量为0.4%时,所得复合凝胶聚合物电解质GPE/BNNS-OH-2的离子电导率在室温下达到1.29×10-3S cm-1,锂离子迁移数增加到0.91。界面稳定性好,阳极稳定电位约为4.5 V（vs.Li+/Li）。以其组装的锂-硫电池在0.1C倍率下的首次比容量提高到1607 mAh g-1,接近理论比容量。50次循环后达1272 mAh g-1。电池在0.2 C、0.5 C和1.0 C倍率下的首次放电比容量为1402、1126和705 mAh g-1。结果表明,表面羟基修饰的氮化硼纳米片（BNNS-OH）掺杂改性可以显着改善P（VDF-HFP）/PAALi单离子凝胶聚合物电解质的电化学性能和机械性能,以其组装的锂硫电池具有良好的电化学性能。
蒋佳楠[10]（2019）在《光固化聚合物基固态电解质用于锂二次电池》文中研究说明锂离子电池由于存在易燃、易挥发的电解液而具有不安全性,开发固态电解质是解决该问题的有效办法之一。聚合物固态电解质因其易加工、柔顺性而成为首选材料,其中PEO基聚合物电解质的研究最为普遍,但是PEO存在室温下电导率低、机械性能差等缺点。低聚物PEGDA添加到聚合物电解质中,可以保持电解质膜的柔韧性并且当作交联剂时可以提高机械强度。离子液体因其离子电导率高、热力学性能稳定等优点,被用作聚合物电解质中的添加剂。本文采用PEGDA作为交联剂,通过紫外光引发聚合的方法制备了不同质量比的PEO基聚合物固态电解质膜（SPE）,同时为提高电解质膜的离子电导率掺杂离子液体BVIm-TFSI在30%PEGDA/PEO体系中。通过物理表征（XRD,FTIR,拉伸应力,SEM,TG）与电化学表征（EIS、LSV、CV）选用综合性能最佳的电解质组装Li/SPE/LiFePO4全固态电池,在65下测试电池循环性能和倍率性能。现得出结论如下:（1）采用紫外光交联的方法制备了PEGDA/PEO/LiTFSI SPE膜,通过FTIR测试分析可知PEGDA成功交联,半互穿聚合物电解质膜制备成功。通过拉伸应力分析、SEM、TG等表征可知改性的PEO基SPE机械性能得到提高。（2）对Pt/SPE/Pt结构进行交流阻抗测试计算得到离子电导率,交联聚合物膜室温下电导率得到提升,其中加入20%PEGDA的电解质的离子电导率达到1.97×10-5 S/cm,电化学窗口达到4.2 V。组装的Li/20%PEGDA-PEO/LiFePO4电池在0.1 C时首次放电比容量为148 mAh/g,库仑效率为98%,经过40圈循环之后,放电比容量几乎没有损失,保持在145 mAh/g,库伦效率高达94.8%。倍率测试中,在0.1 C,0.2 C,0.3 C时,放电比容量分别为148 mAh/g,150 mAh/g,150 mAh/g。（3）使用乙烯基咪唑合成咪唑类离子液体BVIm-TFSI,在30%PEGADA/PEO中加入离子液体BVIm-TFSI,采用紫外光照射交联的方法制备SPE膜,通过FTIR测试分析可知BVIm-TFSI成功合成。拉伸应力结果表明掺杂BVIm-TFSI虽然降低了膜的拉伸应力但是提高了拉升应力。（4）通过离子电导率测试结果表明掺杂离子液体BVIm-TFSI的SPE的离子电导率得到提升,其中40%BVIm-TFSI的SPE膜在30下离子电导率达到8.7×10-5 S/cm,80下达到4.4×10-4 S/cm。选用综合性能最佳的掺杂40%BVIm-TFSI电解质膜组装Li/SPE/LiFePO4全固态电池,在0.1 C时,首次放电比容量为153 mAh/g,库仑效率为97%,经过35圈循环之后,放电比容量为130mAh/g。倍率测试中,充放电电流为0.1 C,0.2 C,0.3 C时,放电比容量分别为160mAh/g,162 mAh/g和160 mAh/g。
二、复合型聚合物电解质膜的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
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。
写法范例：
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。
（2）本文研究方法
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。
三、复合型聚合物电解质膜的研究（论文提纲范文）
（1）纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1. 1 前言 |
| 1.2 复合型固态电解质 |
| 1.2.1 聚合物基质 |
| 1.2.2 陶瓷填料 |
| 1.3 本文研究的主要内容、目标与方法 |
| 第2章 纳米陶瓷线的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与实验设备 |
| 2.2.2 LLTO纳米线的制备 |
| 2.2.3 表征与测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 溶液浓度对初纺纤维形貌的影响 |
| 2.3.2 煅烧温度对LLTO纳米线形貌及晶相结构影响 |
| 2.3.3 电压对LLTO纳米线形貌及晶相结构的影响 |
| 2.3.4 陶瓷主盐含量对初纺纤维形貌及晶相结构的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米陶瓷线/PEC复合薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与实验设备 |
| 3.2.2 纳米陶瓷线/PEC复合薄膜的制备 |
| 3.2.3 表征与测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米陶瓷纤维含量对PEC复合薄膜形貌及结构的影响研究 |
| 3.3.2 纳米陶瓷线含量PEC复合薄膜电化学性能的影响研究 |
| 3.3.3 纳米陶瓷线尺寸对PEC复合薄膜及结构的影响研究 |
| 3.3.4 纳米陶瓷线尺寸对PEC复合薄膜电化学性能的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 中空纳米陶瓷管/PEC复合薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与实验设备 |
| 4.2.2 中空LLTO纳米管其与PEC复合薄膜的制备 |
| 4.2.3 表征与测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 不同芯-壳层溶液组合的电纺性实验对比 |
| 4.3.2 中空LLTO纳米管形貌分析 |
| 4.3.3 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜形貌分及结构分析 |
| 4.3.4 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜的电化学性能分析 |
| 4.3.5 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜的拉伸性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（2）端基改性PEO基固态聚合物电解质及复合电解质的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的研究进程 |
| 1.2.2 锂离子电池组成及工作原理 |
| 1.3 固态电解质概述 |
| 1.3.1 固态电解质分类 |
| 1.3.2 固态聚合物电解质分类 |
| 1.4 PEO基固态聚合物电解质的改性研究 |
| 1.4.1 PEO基固态聚合物电解质的优势与不足 |
| 1.4.2 PEO基固态聚合物电解质的常用改性方法 |
| 1.5 本论文选题依据与研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 结构与形貌表征 |
| 2.2.2 电化学性能测试 |
| 2.2.3 电池组装及性能测试 |
| 第三章 端基改性PEO基固态聚合物电解质的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 PTBAE的制备 |
| 3.2.2 PTBAE-SPE的制备 |
| 3.2.3 结构表征 |
| 3.2.4 电化学表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构与物化性质表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.3.3 固态电池的性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3/PTBAE复合型固态电解质的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 复合固态电解质膜的制备 |
| 4.2.2 结构与形貌表征 |
| 4.2.3 固态电池电化学性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与性能表征 |
| 4.3.2 电化学性能及电池性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表论文及着作情况 |
（3）高钠离子电导率聚合物电解质的制备及用于钠金属全电池的性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钠金属电池研究背景 |
| 1.2 钠金属电池概述 |
| 1.2.1 钠金属电池工作原理 |
| 1.2.2 钠金属电池使用中存在的问题 |
| 1.3 钠金属电池聚合物电解质概述 |
| 1.4 本文研究方法 |
| 第二章 实验与表征方法 |
| 2.1 实验药品与设备 |
| 2.2 主要表征技术 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.3 傅里叶红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.2.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.5 X-射线能谱仪(XPS) |
| 2.2.6 X-射线衍射仪(XRD) |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.3.1 电极的制备 |
| 2.3.2 电池的组装 |
| 2.3.3 电池的测量 |
| 第三章 高机械性能和离子电导率的凝胶聚合物电解质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验思路 |
| 3.3 GPH凝胶电解质的制备方法 |
| 3.3.1 氧化石墨烯的合成 |
| 3.3.2 凝胶电解质膜的制备 |
| 3.3.3 凝胶电解质膜的凝胶化过程 |
| 3.4 电解质的表征 |
| 3.4.1 结构分析 |
| 3.4.2 GPH电子电导性测试 |
| 3.4.3 GPH离子电导率 |
| 3.5 电压窗口测试 |
| 3.6 离子迁移率 |
| 3.6.1 电解质薄膜的力学性能 |
| 3.6.2 电解质和金属钠负极之间的稳定性测试 |
| 3.6.3 原位光学显微镜观察Na/电解质/Na对称电池钠枝晶生长 |
| 第四章 NASICON纳米颗粒填充的复合型聚合物固态电解质 |
| 4.1 实验背景与思路 |
| 4.2 复合型聚合物电解质膜的制备 |
| 4.2.1 NZSP纳米颗粒的合成 |
| 4.2.2 NZSP-CPE的制备 |
| 4.3 电解质的表征 |
| 4.4 分解电压的测定 |
| 4.5 界面稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 在玻璃纤维上原位聚合的聚合物固态电解质 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验设计背景 |
| 5.3 固体聚合物电解质的制备方法 |
| 5.4 固态电解质的表征 |
| 5.4.1 电解质结构 |
| 5.4.2 电导率 |
| 5.4.3 电压窗口的测定 |
| 5.5 电解质和金属钠之间的界面稳定性分析 |
| 5.5.1 非原位傅里叶红外和电化学阻抗谱测试 |
| 5.5.2 原位交流阻抗对界面动力学研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 钠金属全电池的组装与测试 |
| 6.1 Na_3V_2(PO_4)_3正极材料的制备与表征 |
| 6.1.1 Na_3V_2(PO_4)_3正极材料的制备 |
| 6.1.2 Na_3V_2(PO_4)_3正极材料的表征 |
| 6.2 钠金属电池的组装与测试 |
| 6.2.1 Na/GPH/Na_3V_2(PO_4)_3全电池的组装和电性能 |
| 6.2.2 Na/NZSP-CPE/NVP全电池的组装与电化学性能 |
| 6.2.3 Na/IPE/Na_3V_2(PO_4)_3全电池的组装和性能测试 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
| 致谢 |
（4）新型凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的结构和工作原理 |
| 1.2.2 未来电池技术及研究进展 |
| 1.2.2.1 锂空气电池 |
| 1.2.2.2 锂硫电池 |
| 1.2.2.3 固态锂电池 |
| 1.2.3 锂离子电池电解质类型及特点 |
| 1.2.3.1 有机液态电解质 |
| 1.2.3.2 室温离子液体电解质 |
| 1.2.3.3 无机固态电解质 |
| 1.2.3.4 固态和凝胶态聚合物电解质 |
| 1.3 凝胶聚合物电解质研究进展 |
| 1.3.1 PEO基凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.2 PMMA基凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.3 PAN基凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.4 PVDF和 PVDF-HFP基凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.5 聚糖类凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.6 聚离子液体(PIL)基凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.7 其它凝胶聚合物电解质 |
| 1.4 本课题的研究意义和主要内容 |
| 第2章 材料性能表征和测试方法 |
| 2.1 主要仪器实验设备 |
| 2.2 材料的结构表征和物理性能测试 |
| 2.2.1 傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR) |
| 2.2.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.3 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.6 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.7 热重分析法(TGA)和差示扫描量热法(DSC) |
| 2.2.8 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 交流阻抗法 |
| 2.3.2 线性扫描伏安法 |
| 2.3.3 计时电流法 |
| 2.3.4 恒电流充放电测试 |
| 第3章 壳聚糖-聚乙二醇二缩水甘油醚交联网络凝胶聚合物电解质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 壳聚糖-PEGGE凝胶聚合物电解质(CP-GPE)的制备 |
| 3.2.3 电极的制备及电池的组装 |
| 3.2.4 材料表征及电化学性能表征 |
| 3.2.5 吸附能的计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌表征 |
| 3.3.2 凝胶化能力和化学结构表征 |
| 3.3.3 热力学及力学性能测试 |
| 3.3.4 电化学性能表征 |
| 3.3.5 电解质对锂负极稳定性表征 |
| 3.3.6 电解质在锂离子电池中的性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 细菌纤维素多级交联网络凝胶聚合物电解质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 细菌纤维素凝胶聚合物电解质(BC-GPE)的制备 |
| 4.2.3 电极的制备及电池的组装 |
| 4.2.4 材料表征及电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌和结构表征 |
| 4.3.2 热稳定性和力学性能表征 |
| 4.3.3 BC-GPE电化学性能表征 |
| 4.3.4 电解质在锂电池中的性能表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 聚(甲基乙烯基醚-马来酸锂)/细菌纤维素复合凝胶聚合物电解质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 羧甲基纤维素锂(CMC-Li)凝胶聚合物电解质的制备 |
| 5.2.3 BC多孔干膜的制备 |
| 5.2.4 PMVE-MA/BC复合凝胶聚合物电解的制备 |
| 5.2.5 聚(甲基乙烯基醚-马来酸锂)(PMVE-MALi)/BC复合凝胶聚合物电解质的制备 |
| 5.2.6 电极的制备及电池的组装 |
| 5.2.7 材料表征及电化学性能测试 |
| 5.2.8 吸附能的计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌和结构表征 |
| 5.3.2 电化学性能表征 |
| 5.3.3 电解质对锂负极稳定性表征 |
| 5.3.4 电解质在锂离子电池中的性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)/Li_(6.4)Ga_(0.2)La_3Zr_2O_(12)原位固化防火凝胶聚合物电解质 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 LLZO-Ga粉体的制备 |
| 6.2.3 PVDF-HFP-xwt%LLZO-Ga-TEP-FEC(PLx TF-GPE)及PVDF-HFP-EC-DMC(PED-GPE)凝胶聚合物电解质的制备 |
| 6.2.4 电极的制备及电池的组装 |
| 6.2.5 材料表征及电化学性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 碱性化学环境的形成机制探究 |
| 6.3.2 PL_xTF-GPE表面形貌与力学性能表征 |
| 6.3.3 凝胶转变机制分析 |
| 6.3.4 保液率和安全性表征 |
| 6.3.5 电解质的电化学性能表征 |
| 6.3.6 电解质与锂金属负极稳定性表征 |
| 6.3.7 电解质在NCM523电池中的性能表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 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 |
（5）新裂PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展史 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构及工作原理 |
| 1.2.3 固态电解质 |
| 1.3 聚合物电解质概述 |
| 1.3.1 聚合物电解质分类 |
| 1.3.2 聚合物电解质的研究现状 |
| 1.4 PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质 |
| 1.4.1 PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质的研究现状 |
| 1.4.2 PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质的制备方法 |
| 1.4.3 PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质的改性方法 |
| 1.5 本论文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验仪器、实验试剂以及表征测试 |
| 2.1 实验试剂及实验仪器 |
| 2.2 表征测试方法 |
| 2.2.1 结构与形貌表征 |
| 2.2.2 热力学及力学测试 |
| 2.2.3 电化学性能测试 |
| 2.2.4 电池组装及测试 |
| 第三章 PVDF-HFP基凝胶态电解质的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 NPH-GPE凝胶态电解质的制备 |
| 3.2.2 结构表征 |
| 3.2.3 电池及电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物化性质表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.3.3 电池性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Li_7La_3Zr_2O_(12)与VC共掺杂PVDF-HFP基复合型凝胶态聚合物电解质的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 复合型凝胶态电解质的制备 |
| 4.2.2 结构表征 |
| 4.2.3 电池组装及电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物化性质表征 |
| 4.3.2 电化学性能及电池性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表论文及着作情况 |
（6）交联改性PEO基固态电解质的制备与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.3 全固态电解质 |
| 1.3.1 无机固态电解质 |
| 1.3.2 固体聚合物电解质 |
| 1.4 PEO基聚合物电解质 |
| 1.4.1 PEO基聚合物电解质的传输机理 |
| 1.4.2 共混 |
| 1.4.3 共聚 |
| 1.4.4 无机填料 |
| 1.4.5 交联 |
| 1.5 离子液体 |
| 1.6 功能型笼状聚倍半硅氧烷 |
| 1.7 PEO基聚合物电解质的研究进展 |
| 1.8 本课题研究的内容和意义 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 物理表征 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析 |
| 2.2.2 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.2.3 热重-差示扫描量热分析 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2.5 场发射透射电镜分析 |
| 2.2.6 拉伸应力分析 |
| 2.3 电化学表征 |
| 2.3.1 电导率测试 |
| 2.3.2 电化学稳定窗口 |
| 2.3.3 对锂稳定性 |
| 2.3.4 LiFePO_4/SPE/Li电池充放电测试 |
| 第三章 PEO基聚合物电解质的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PEO基聚合物电解质膜的制备 |
| 3.3 PEO基聚合物电解质的结构与形貌分析 |
| 3.3.1 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.3.2 X射线衍射分析 |
| 3.3.3 材料物理外观和扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.4 场发射透射电镜分析 |
| 3.4 PEO基聚合物电解质的机械性能分析 |
| 3.5 PEO基聚合物电解质的热稳定性分析 |
| 3.6 PEO基聚合物电解质的电化学性能 |
| 3.6.1 离子电导率分析 |
| 3.6.2 电化学稳定性分析 |
| 3.6.3 交流阻抗分析 |
| 3.6.4 金属锂沉积/剥离测试 |
| 3.6.5 LiFePO_4/SPE/Li电池充放电性能 |
| 3.7 SPE与已报道的不同添加剂的PEO基 SPEs性能对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 复合离子液体的PEO基聚合物电解质的制备及性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 1-丁基-3-乙烯基咪唑溴代物(BVIm-Br)的制备 |
| 4.2.2 BVIm-Br与 LiTFSI的置换反应 |
| 4.2.3 复合BVIm-TFSI离子液体的聚合物电解质的制备 |
| 4.3 物理表征 |
| 4.3.1 BVIm-Br和 BVIm-TFSI的红外表征 |
| 4.3.2 PEO基聚合物电解质的红外分析 |
| 4.3.3 PEO基聚合物电解质的X射线衍射分析 |
| 4.3.4 PEO基聚合物电解质的SEM分析 |
| 4.3.5 PEO基聚合物电解质的拉伸应力分析 |
| 4.3.6 PEO基聚合物电解质的TG-DSC分析 |
| 4.4 电化学表征 |
| 4.4.1 PEO基聚合物电解质的离子电导率分析 |
| 4.4.2 电化学稳定性分析 |
| 4.4.3 交流阻抗分析 |
| 4.4.4 LiFePO_4/SPE/Li电池充放电性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（7）固态锂电池复合型聚合物电解质研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 固态锂电池 |
| 1.2.1 固态锂电池概述 |
| 1.2.2 固态锂电池的国内外研究现状 |
| 1.2.3 固体电解质研究进展 |
| 1.2.4 固态锂电池的界面稳定性研究 |
| 1.3 选题依据及研究内容 |
| 2 有机葫芦[6]脲增强PEO基复合固体电解质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 CB[6]的制备 |
| 2.2.2 PEO/CB[6]复合聚合物电解质的制备 |
| 2.2.3 电池性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 甘脲和CB[6]红外分析 |
| 2.3.2 CB[6]的~1H核磁共振分析 |
| 2.3.3 CB[6]和PEO-LiTFSI-CB[6]膜的形貌分析 |
| 2.3.4 PEO-LiTFSI-CB[6]的差热扫描量热分析 |
| 2.3.5 PEO-LiTFSI-CB[6]的离子电导率表征 |
| 2.3.6 PEO-LiTFSI-CB[6]的热和电化学稳定性 |
| 2.3.7 PEO-LiTFSI-CB[6]的离子迁移数 |
| 2.3.8 PEO-LiTFSI-CB[6]与锂负极间的界面稳定性研究 |
| 2.3.9 PEO_8-LiTFSI-35% CB[6]与正极匹配性研究 |
| 2.3.10 CB[6]抑制锂枝晶生长的作用机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 聚合物/Garnet双导电网络复合固体电解质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 LLZTO粉体的制备 |
| 3.2.2 PEO-LLZTO-PVDF复合固体电解质的制备 |
| 3.2.3 电池性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 LLZTO陶瓷电解质的结构表征 |
| 3.3.2 LLZTO陶瓷电解质的离子电导率 |
| 3.3.3 PEO-LLZTO-PVDF电解质浆料的变色探究 |
| 3.3.4 PEO-LLZTO-PVDF电解质的光学和SEM形貌 |
| 3.3.5 PEO-LLZTO-PVDF复合固体电解质的离子电导率 |
| 3.3.6 PVDF对复合电解质力学性能影响 |
| 3.3.7 50[PEO_8-LiTFSI]-40LLZTO-10PVDF+9% OX的电子电导 |
| 3.3.8 PEO-LLZTO-PVDF的电化学稳定性 |
| 3.3.9 PEO-LLZTO-PVDF的热稳定性 |
| 3.3.10 PEO-LLZTO-PVDF的离子迁移数 |
| 3.3.11 PEO-LLZTO-PVDF与锂的界面稳定性研究 |
| 3.3.12 常规正极和复合正极框架形貌对比 |
| 3.3.13 复合正极框架对电池循环性能的影响研究 |
| 3.3.14 活性材料负载量对电池循环稳定性影响研究 |
| 3.3.15 实物展示 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚硅氧烷基固体电解质的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 双接枝化聚硅氧烷的合成 |
| 4.2.2 固体聚合物电解质的制备 |
| 4.2.3 电池性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 红外光谱分析 |
| 4.3.2 ~1H核磁共振分析 |
| 4.3.3 聚硅氧烷电解质的离子电导率表征 |
| 4.3.4 乙酸纤维素的形貌表征 |
| 4.3.5 90% (BPSO-150%LiTFSI)-10% PVDF+CA膜的形貌 |
| 4.3.6 乙酸纤维膜对电解质机械性能影响 |
| 4.3.7 90% (BPSO-150% LiTFS)-10% PVDF+CA膜的热稳定性 |
| 4.3.8 聚硅氧烷基电解质的电化学窗口 |
| 4.3.9 (BPSO-LiTFSI)-PVDF+CA复合电解质的离子迁移数 |
| 4.3.10 (BPSO-LiTFS)-PVDF+CA电解质与锂金属的界面稳定性 |
| 4.3.11 锂负极表面枝晶生长机理分析 |
| 4.3.12 MWCNT@S正极材料的表征 |
| 4.3.13 MWCNT@S|90% (BPSO-150% LiTFSI)-10% PVDF+CA|Li电池的性能研究 |
| 4.3.14 90%(BPSO-150% LiTFSI)-10% PVDF+CA电解质对多硫化物穿梭的抑制作用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高离子迁移数蒙脱石基插层复合固体电解质研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 锂蒙脱石的制备 |
| 5.2.2 高离子传输数锂蒙脱石基复合电解质的制备 |
| 5.2.3 3D Li-Ni复合负极的制备 |
| 5.2.4 电池组装及性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 原料NaMNT的SEM分析 |
| 5.3.2 PEC+LiMNT+LiFSI+FEC+PTFE的插层结构分析 |
| 5.3.3 PEC+LiMNT+LiFSI+FEC+PTFE的力学性能分析 |
| 5.3.4 30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE膜的形貌 |
| 5.3.5 PEC+LiMNT+LiFSI+FEC+PTFE的差热扫描量热分析 |
| 5.3.6 PEC+LiMNT+LiFSI+FEC+PTFE的离子电导率 |
| 5.3.7 30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE的电子电导率 |
| 5.3.8 PEC-LiMNT复合固体电解质的电化学稳定性 |
| 5.3.9 30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE膜的热稳定性 |
| 5.3.10 PEC+LiMNT+LiFSI+FEC+PTFE的离子迁移数 |
| 5.3.11 PEC-LiMNT插层电解质的离子传输机制 |
| 5.3.12 3D Li-Ni复合负极的形貌表征 |
| 5.3.13 30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE与3D锂负极的界面稳定性 |
| 5.3.14 LiFePO_4|30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE|3D Li固态锂电池性能研究 |
| 5.3.15 锂负极表面枝晶生长机理分析 |
| 5.3.16 Al_2O_3@LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的表征 |
| 5.3.17 Al_2O_3@NCM|30PEC-70LiMNT-80LiFSI-15FEC-3PTFE|3D Li电池的性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）聚芳醚类单离子电解质的设计合成及在锂二次电池中的应用（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.3 聚合物电解质 |
| 1.3.1 聚合物电解质的离子传导机理 |
| 1.3.2 双离子传导型聚合物电解质 |
| 1.3.3 单离子凝胶聚合物电解质 |
| 1.3.4 单离子固态聚合物电解质 |
| 1.4 研究目的、意义及主要内容 |
| 第二章 实验试剂与表征测试 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 单离子聚合物电解质的结构表征 |
| 2.3 单离子聚合物电解质膜的性能测试 |
| 2.4 正极的制备及电池的组装 |
| 第三章 聚芳醚单离子电解质的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 单离子聚合物电解质LiPACA的合成 |
| 3.2.2 单离子聚合物电解质LiPHFE的合成 |
| 3.2.3 单离子聚合物电解质膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 单离子聚合物的结构表征 |
| 3.3.2 聚合物电解质膜的物理性质表征 |
| 3.3.3 聚合物电解质膜的形貌表征 |
| 3.3.4 聚合物电解质膜的电化学性能测试 |
| 3.3.5 电池性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三维多孔单离子聚合物电解质的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 4,4’-二羟基双苯磺酰亚胺的合成 |
| 4.2.2 单离子聚合物LiPBIE和 LiPAFE的合成 |
| 4.2.3 单离子聚合物电解质膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单离子聚合物的结构表征 |
| 4.3.2 单离子聚合物电解质膜的物理性能测试 |
| 4.3.3 单离子聚合物电解质膜的电化学性能测试 |
| 4.3.4 电池性能测试 |
| 4.3.5 锂剥离/沉积稳定性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PVDF-HFP/LAGP复合型单离子电解质的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 单离子聚合物LiPPFE的合成 |
| 5.2.2 有机-无机复合膜的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 LiPPFE的结构表征 |
| 5.3.2 单离子复合膜的性能表征 |
| 5.3.3 单离子复合膜的电化学性能表征 |
| 5.3.4 单离子复合膜的形貌表征 |
| 5.3.5 电池性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 交替嵌段型固态单离子电解质的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 单离子聚合物电解质的合成 |
| 6.2.2 聚合物电解质隔膜的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 固态单离子聚合物电解质结构表征 |
| 6.3.2 固态单离子聚合物电解质的热稳定性分析 |
| 6.3.3 固态单离子聚合物电解质的性能测试 |
| 6.3.4 复合型固态电解质膜的性能测试 |
| 6.3.5 电池性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）单离子凝胶聚合物电解质的制备及其锂硫电池电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展及发展趋势 |
| 1.2.2 锂离子电池的构造及特点 |
| 1.2.3 锂离子电池正极材料 |
| 1.2.4 锂离子电池负极材料 |
| 1.3 锂离子电池聚合物电解质 |
| 1.3.1 聚合物电解质的发展 |
| 1.3.2 聚合物电解质的迁移机理 |
| 1.3.3 聚合物电解质的分类 |
| 1.4 锂硫电池概述 |
| 1.4.1 锂硫电池工作原理和面临的挑战 |
| 1.4.2 锂硫电池的发展和前景 |
| 1.4.3 锂硫电池用聚合物/固态电解质 |
| 1.5 本课题的来源及内容 |
| 第2章 实验试剂及仪器 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验主要仪器 |
| 2.3 正极的制备和锂硫电池的组装 |
| 2.3.1 正极的制备 |
| 2.3.2 电池组装 |
| 2.4 主要表征方法 |
| 2.4.1 XRD |
| 2.4.2 SEM |
| 2.4.3 TEM |
| 2.4.4 FTIR |
| 2.4.5 TG |
| 2.4.6 DSC |
| 2.4.7 LSV |
| 2.4.8 EIS |
| 2.4.9 DC |
| 第3章 原位聚合法制备P(VDF-HFP)/PAALi单离子凝胶聚合物电解质及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 P(VDF-HFP)/PAALi单离子混合聚合物电解质膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 FTIR分析 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3 SEM分析 |
| 3.3.4 TG、DSC分析 |
| 3.3.5 拉伸性能分析 |
| 3.3.6 LSV分析 |
| 3.3.7 离子电导率和迁移数分析 |
| 3.3.8 界面稳定性分析 |
| 3.3.9 充放电性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 羟基氮化硼纳米片BNNS-OH的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Hummers法预制备BNNS |
| 4.2.2 制备BNNNS-OH |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SEM分析 |
| 4.3.2 TEM分析 |
| 4.3.3 分散稳定性分析 |
| 4.3.4 FTIR分析 |
| 4.3.5 Raman分析 |
| 4.3.6 XRD分析 |
| 4.3.7 影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 P(VDF-HFP)/PAALi/BNNS-OH复合聚合物电解质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 复合聚合物电解质的制备 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 FTIR分析 |
| 5.3.2 SEM分析 |
| 5.3.3 TG和DSC分析 |
| 5.3.4 机械性能和尺寸稳定性能测试 |
| 5.3.5 LSV分析 |
| 5.3.6 离子电导率和迁移数分析 |
| 5.3.7 界面稳定性分析 |
| 5.3.8 BNNS-OH在聚合物电解质中的作用 |
| 5.3.9 充放电测试 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）光固化聚合物基固态电解质用于锂二次电池（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.3 全固态电解质简介 |
| 1.3.1 无机固态电解质 |
| 1.3.2 薄膜固态电解质 |
| 1.3.3 聚合物固态电解质 |
| 1.4 PEO基聚合物电解质锂离子传导机理 |
| 1.5 PEO基聚合物电解质及改性研究 |
| 1.5.1 聚合物共混 |
| 1.5.2 聚合物共聚 |
| 1.5.3 交联 |
| 1.5.4 无机填料 |
| 1.5.5 离子液体 |
| 1.6 PEO基聚合物电解质全固态电池 |
| 1.7 本课题研究的内容及意义 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 物理表征 |
| 2.2.1 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.2.2 X-射线衍射分析 |
| 2.2.3 热重分析 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2.5 拉伸应力分析 |
| 2.3 电化学表征 |
| 2.3.1 离子电导率测试 |
| 2.3.2 线性伏安扫描 |
| 2.3.3 电化学交流阻抗 |
| 2.3.4 直流极化测试 |
| 2.3.5 LiFePO_4/SPE/Li全电池测试 |
| 第三章 半互穿网络聚合物电解质膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚合物电解质膜的制备 |
| 3.3 物理表征 |
| 3.3.1 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.3.2 X-射线衍射分析 |
| 3.3.3 热重分析 |
| 3.3.4 扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.5 拉伸应力分析 |
| 3.4 电化学表征 |
| 3.4.1 离子电导率分析 |
| 3.4.2 交流阻抗分析 |
| 3.4.3 直流极化分析 |
| 3.4.4 线性伏安扫描分析 |
| 3.4.5 LiFePO_4/SPE/Li全电池测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 离子液体掺杂聚合物电解质膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 1-丁基-3-乙烯基咪唑溴代物(BVIm-Br)的制备 |
| 4.2.2 BVIm-TFSI的制备 |
| 4.2.3 BVIm-TFSI掺杂聚合物电解质膜的制备 |
| 4.3 物理表征 |
| 4.3.1 BVIm-Br与 BVIm-TFSI红外表征 |
| 4.3.2 BVIm-Br的~1H-NMR测试 |
| 4.3.3 聚合物电解质膜红外分析 |
| 4.3.4 XRD分析 |
| 4.3.5 拉伸应力分析 |
| 4.3.6 热重分析 |
| 4.3.7 SEM分析 |
| 4.4 电化学表征 |
| 4.4.1 离子电导率分析 |
| 4.4.2 交流阻抗分析 |
| 4.4.3 线性伏安扫描分析 |
| 4.4.4 Li/SPE/LiFePO4 全电池测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 主要结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
四、复合型聚合物电解质膜的研究（论文参考文献）
- [1]纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究[D]. 赵依纯. 江汉大学, 2021(01)
- [2]端基改性PEO基固态聚合物电解质及复合电解质的制备与性能研究[D]. 赵晨. 东北师范大学, 2021(12)
- [3]高钠离子电导率聚合物电解质的制备及用于钠金属全电池的性能研究[D]. 罗成招. 苏州大学, 2020(02)
- [4]新型凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究[D]. 徐东. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [5]新裂PVDF-HFP基凝胶态聚合物电解质材料的制备及性能研究[D]. 竭京. 东北师范大学, 2020(02)
- [6]交联改性PEO基固态电解质的制备与性能[D]. 周蓓. 武汉理工大学, 2020(08)
- [7]固态锂电池复合型聚合物电解质研究[D]. 陈龙. 北京科技大学, 2019(07)
- [8]聚芳醚类单离子电解质的设计合成及在锂二次电池中的应用[D]. 陈亚洲. 中国地质大学, 2019(01)
- [9]单离子凝胶聚合物电解质的制备及其锂硫电池电化学性能研究[D]. 龙美辰. 湘潭大学, 2019(02)
- [10]光固化聚合物基固态电解质用于锂二次电池[D]. 蒋佳楠. 武汉理工大学, 2019(07)