3D打印微電池的制備及性能研究
發(fā)布時間：2021-10-27 13:28
鋰離子電池是一種新型的環(huán)保能源,與其他充電電池相比,該電池具有很大的優(yōu)勢,例如:電壓高、比能量高、充放電壽命長、無記憶效應、對環(huán)境污染小、快速充電等優(yōu)點。隨著微機電系統(tǒng)的迅速發(fā)展,對能源配件的小型化與集成化程度的要求也越來越高。其中,三維微型鋰離子電池的設計與制備已經成為眾多學者的研究熱點。三維結構鋰電池可有效提高其能量密度,充分利用空間來縮小離子間的遷移距離。3D打印技術（快速增材制造技術）是目前制造技術的發(fā)展趨勢,將該技術應用在微型鋰離子電池的三維結構設計中,已經成為許多高校與科研院所的研究熱點。本論文擬采用3D打印技術來制備三維鋰離子電池,可有效提高電池空間利用率及能量密度等參數。本文主要研究是確定正負極墨水組分及配比、三維鋰離子結構設計及打印過程中工藝參數優(yōu)化和打印電極后電化學測試等工作。主要研究結果如下:⑴選取羥乙基與羥丙基纖維素（質量比1:1）混合作為增稠劑,選取及確定了正、負極打印墨水的組分及配比,使該兩種打印墨水都具有良好的流動性,呈現出流變性能,可打印完整電極且粗細均勻,不出現堆積或塌陷現象,此時,其打印效果較好,打印后電極的電阻率最小,具有良好的導電性能。⑵進一步分...
【文章來源】：西安工程大學陜西省
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋰離子電池的結構示意圖
圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負薄膜電極和電解質膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數易于控制形成化學組成復雜的高質量薄膜。但 PLD 技術制備薄膜也存在出現大顆粒從而影響薄膜質量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示
圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負薄膜電極和電解質膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數易于控制形成化學組成復雜的高質量薄膜。但 PLD 技術制備薄膜也存在出現大顆粒從而影響薄膜質量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微電池薄膜電極的制備及發(fā)展趨勢[J]. 屈銀虎,時晶晶,成小樂,祁志旭. 化工新型材料. 2018(07)
[2]3D打印柔性可穿戴鋰離子電池電極[J]. 王一博,趙九蓬. 現代化工. 2018(03)
[3]3D打印技術前沿進展[J]. 徐照鑫. 中國戰(zhàn)略新興產業(yè). 2017(48)
[4]3D打印技術在建筑領域的應用[J]. 王小斐. 工程技術研究. 2017(12)
[5]3D打印技術應用及發(fā)展前景[J]. 蘇少巖. 信息記錄材料. 2017(12)
[6]化學氣相沉積純鎢材料晶體生長習性及其應用性能研究[J]. 呂延偉. 稀有金屬材料與工程. 2017(09)
[7]3D打印技術的發(fā)展現狀及應用前景[J]. 高艷芳,豆賀,佟晗,溫曉鑫,李小海. 中國科技信息. 2017(12)
[8]鋰離子電池正極材料研究與應用進展[J]. 郭紅霞,喬月純,穆培振. 無機鹽工業(yè). 2016(03)
[9]鋰離子電池集流體的研究進展[J]. 劉松,侯宏英,胡文,劉顯茜,段繼祥,孟瑞晉. 硅酸鹽通報. 2015(09)
[10]鈦酸鋰電池技術及其產業(yè)發(fā)展現狀[J]. 唐堃,金虹,潘廣宏,王國文,薛嘉漁. 新材料產業(yè). 2015(09)
博士論文
[1]鈦酸鋰負極材料的結構設計及摻雜改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大學 2015
[2]噴墨打印鋰離子薄膜電極和復合超電容材料的制備及電化學性能研究[D]. 趙堯敏.復旦大學 2006
碩士論文
[1]動力電池鈦酸鋰負極材料的制備及性能研究[D]. 張陽陽.合肥工業(yè)大學 2017
[2]3D打印機在柔性鋰離子電池極片制作中的應用[D]. 佟澤漢.南京郵電大學 2016
[3]新型鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的制備及其性能研究[D]. 包勝達.東北師范大學 2016
[4]基于FDM技術3D打印機的設計與研究[D]. 張自強.長春工業(yè)大學 2015
[5]電子束蒸發(fā)制備摻鋁氧化鋅透明導電膜[D]. 王子健.鄭州大學 2007
本文編號：3461697
【文章來源】：西安工程大學陜西省
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋰離子電池的結構示意圖
圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負薄膜電極和電解質膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數易于控制形成化學組成復雜的高質量薄膜。但 PLD 技術制備薄膜也存在出現大顆粒從而影響薄膜質量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示
圖 1-2 射頻磁控濺射裝置示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of RF magnetron sputtering device激光沉積法光沉積（pulsed laser deposition，PLD）主要是通過激光的巨大被加熱融化或氣化，直到變?yōu)榈入x子體，從而向基體上運動并這種方法很適合用于制備正負薄膜電極和電解質膜。與傳統(tǒng)DF 等薄膜制備方法相比，具有沉積速率高、工藝參數易于控制形成化學組成復雜的高質量薄膜。但 PLD 技術制備薄膜也存在出現大顆粒從而影響薄膜質量。圖 1-3 為脈沖激光沉積裝置示
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微電池薄膜電極的制備及發(fā)展趨勢[J]. 屈銀虎,時晶晶,成小樂,祁志旭. 化工新型材料. 2018(07)
[2]3D打印柔性可穿戴鋰離子電池電極[J]. 王一博,趙九蓬. 現代化工. 2018(03)
[3]3D打印技術前沿進展[J]. 徐照鑫. 中國戰(zhàn)略新興產業(yè). 2017(48)
[4]3D打印技術在建筑領域的應用[J]. 王小斐. 工程技術研究. 2017(12)
[5]3D打印技術應用及發(fā)展前景[J]. 蘇少巖. 信息記錄材料. 2017(12)
[6]化學氣相沉積純鎢材料晶體生長習性及其應用性能研究[J]. 呂延偉. 稀有金屬材料與工程. 2017(09)
[7]3D打印技術的發(fā)展現狀及應用前景[J]. 高艷芳,豆賀,佟晗,溫曉鑫,李小海. 中國科技信息. 2017(12)
[8]鋰離子電池正極材料研究與應用進展[J]. 郭紅霞,喬月純,穆培振. 無機鹽工業(yè). 2016(03)
[9]鋰離子電池集流體的研究進展[J]. 劉松,侯宏英,胡文,劉顯茜,段繼祥,孟瑞晉. 硅酸鹽通報. 2015(09)
[10]鈦酸鋰電池技術及其產業(yè)發(fā)展現狀[J]. 唐堃,金虹,潘廣宏,王國文,薛嘉漁. 新材料產業(yè). 2015(09)
博士論文
[1]鈦酸鋰負極材料的結構設計及摻雜改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大學 2015
[2]噴墨打印鋰離子薄膜電極和復合超電容材料的制備及電化學性能研究[D]. 趙堯敏.復旦大學 2006
碩士論文
[1]動力電池鈦酸鋰負極材料的制備及性能研究[D]. 張陽陽.合肥工業(yè)大學 2017
[2]3D打印機在柔性鋰離子電池極片制作中的應用[D]. 佟澤漢.南京郵電大學 2016
[3]新型鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的制備及其性能研究[D]. 包勝達.東北師范大學 2016
[4]基于FDM技術3D打印機的設計與研究[D]. 張自強.長春工業(yè)大學 2015
[5]電子束蒸發(fā)制備摻鋁氧化鋅透明導電膜[D]. 王子健.鄭州大學 2007
本文編號：3461697
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