近年來,金屬鋰作為高能量密度電池最理想的負極材料而備受關(guān)注。然而,鋰金屬電池庫倫效率低、體積膨脹、鋰枝晶引發(fā)的安全性和循環(huán)壽命差等問題是導(dǎo)致其難以商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸問題。目前研究者們對此提出了許多改性方法,如設(shè)計構(gòu)建新型電極結(jié)構(gòu)、隔膜改性、電解液修飾、制備新型固態(tài)電解質(zhì)等方案。本論文針對上述鋰金屬電池存在的問題,通過構(gòu)建高彈性模量的聚合物涂層作為人造SEI(solid electrolyte interface)膜來調(diào)控電極界面的穩(wěn)定性,并抑制鋰枝晶的生長。論文研究內(nèi)容主要包括以下三方面,具體研究結(jié)果如下:(1)在前期實驗基礎(chǔ)上,以篩選的四種聚氨酯單體包括六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、4,4-二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)分別與聚丙二醇(HO-PPO₂₀₀₀-OH)進行超交聯(lián)聚合制備聚合物涂層,并對其性能進行測試。結(jié)果表明,TDI-PPO涂層因分子鏈段有苯環(huán)等剛性基團的加入能使其斷裂伸長率達到500%,且熱穩(wěn)定性良好,聚合后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高,離子電導(dǎo)率提高;同時TDI-PPO因具有柔性與親...

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖1-1儲能系統(tǒng)類型[2]

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁第1章緒論1.1研究背景隨著石油、天然氣等天然能源的枯竭和所帶來的環(huán)境污染問題的日益突顯，其可持續(xù)供給與人類社會需求間的矛盾日益突出，面對環(huán)境污染和資源短缺的壓力促進了新能源的迅猛發(fā)展，人類對可再生能源和環(huán)境友好的“新能源”需求日益增大。在實際應(yīng)用....

圖1-2鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理[11]

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁鋰離子二次電池的容量已經(jīng)接近于極限，研究者將目光又重新轉(zhuǎn)移到鋰金屬負極電池上，未來十幾年鋰金屬電池的研究必定會占據(jù)主流。1.2.2鋰電池的工作原理鋰離子電池由正極、隔膜、電解液及負極組成。它的工作原理與“搖椅式電池”[10]的原理相似，常見的鋰離子....

圖1-3鋰金屬電池的特點和鋰金屬負極面臨的挑戰(zhàn)概述[13]

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第5頁圖1-3鋰金屬電池的特點和鋰金屬負極面臨的挑戰(zhàn)概述[13]主要存在以下問題：(1)鋰枝晶生長失控，安全問題嚴重金屬鋰在循環(huán)過程中的電極反應(yīng)本質(zhì)是溶解-沉積過程。對于金屬電沉積來說，電極反應(yīng)包括兩個連續(xù)步驟，一是鋰離子通過電解液傳輸?shù)诫姌O表面液層，二....

圖1-4金屬鋰枝晶的不同形貌.（a）針狀[18];（b）苔蘚狀[19];（c）樹枝狀[20];(2)高反應(yīng)活性鋰金屬作為目前能量密度最高，有最負的電位[21]，這都導(dǎo)致它有較高的反應(yīng)

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第6頁圖1-4金屬鋰枝晶的不同形貌.（a）針狀[18];（b）苔蘚狀[19];（c）樹枝狀[20];(2)高反應(yīng)活性鋰金屬作為目前能量密度最高，有最負的電位[21]，這都導(dǎo)致它有較高的反應(yīng)活性，因此鋰金屬作為電池電極時使得它難以在各類電解液中穩(wěn)定存在。還....

本文編號：3907589