發(fā)布時間：2021-11-08 19:47

　　鋰硫（Li-S）電池具有高理論能量密度和理論比容量、原材料來源廣泛、對環(huán)境無污染等優(yōu)勢,在儲能領域具有廣闊的發(fā)展前景,因而引起了人們的廣泛關注。作為Li-S電池正極的關鍵組成部分之一,粘結劑的作用是將活性材料,導電碳和集電器緊密連接在一起;同時,粘合劑應具有大量的固硫位點。然而,目前粘結劑的發(fā)展主要存在固硫效果差的問題。因此,本文設計合成了含不同陽離子的聚砜粘結劑,該粘結劑通過陽離子和多硫化物負離子之間的靜電相互作用有效吸附放電過程中產(chǎn)生的多硫化物,防止多硫化物進入醚類電解液,提高Li-S電池的固硫效果。論文考察了陽離子結構與粘結劑固硫效果及其他電化學性能之間的關系,主要研究內容如下:（1）不同陽離子功能化聚砜粘結劑制備及其電化學性能。首先對聚砜進行氯甲基化得到不同氯甲基化程度的氯甲基化聚砜,再分別以1-甲基咪唑、三乙胺、N-甲基嗎啉作為離子化試劑,得到三種帶有不同陽離子化聚砜粘結劑。通過吸附實驗、X射線光電子能譜及電化學手段考察了離子官能團種類對多硫化物的吸附作用強弱的影響,并與陽離子聚砜粘結劑在醚類電解液中的電離程度相關聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),1-甲基咪唑化聚砜粘結劑在三種荷正電粘結劑中性能... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 鋰硫電池概述
        1.1.1 鋰硫電池的簡介
        1.1.2 鋰硫電池的工作原理
        1.1.3 鋰硫電池存在的問題
    1.2 鋰硫電池粘結劑的研究進展
        1.2.1 偏氟乙烯與其他單體的共聚物
        1.2.2 氨基官能化聚合物
        1.2.3 羥基官能化粘結劑
        1.2.4 羧基官能化粘結劑
        1.2.5 陽離子聚合物粘結劑
    1.3 論文的選題意義及研究內容
2 不同離子結構聚砜粘結劑的制備及其在鋰硫電池中的應用
    2.1 研究背景
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料與試劑
        2.2.2 三種單離子型陽離子聚合物粘結劑的合成
        2.2.3 材料表征
        2.2.4 電池組裝與測試
    2.3 結果與分析
        2.3.1 CMPSF、PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo的核磁表征
        2.3.2 碳硫復合材料的熱重分析
        2.3.3 離子濃度對粘結劑電化學性能的影響
        2.3.4 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結劑的吸附實驗
        2.3.5 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結劑的XPS分析
        2.3.6 PSF-Im、PSF-Tr、PSF-Mo三種粘結劑的電化學性能
    2.4 本章小結
3 雙離子化聚砜粘結劑的制備及其在鋰硫電池中的應用
    3.1 研究背景
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料與試劑
        3.2.2 PSF-DABCO-Me I的合成
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 電池的制備與測試
    3.3 結果與分析
        3.3.1 PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI的結構表征
        3.3.2 碳硫復合材料的熱重分析
        3.3.3PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI三種粘結劑的吸附實驗
        3.3.4 PSF-DABCO、PSF-DABCO-MeI三種粘結劑的電化學性能
    3.4 本章小結
4 結論
創(chuàng)新點及展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Multifunctional binder designs for lithium-sulfur batteries[J]. Qi Qi,Xiaohui Lv,Wei Lv,Quan-Hong Yang.  Journal of Energy Chemistry. 2019(12)
[2]Housing Sulfur in Polymer Composite Frameworks for Li–S Batteries[J]. Luke Hencz,Hao Chen,Han Yeu Ling,Yazhou Wang,Chao Lai,Huijun Zhao,Shanqing Zhang.  Nano-Micro Letters. 2019(01)



本文編號：3484092