一、锂离子导体材料的研究进展（论文文献综述）
武珍珍[1]（2021）在《基于晶态多孔材料的离子传导性能研究》文中研究说明燃料电池是直接将化学能转化为电能的电化学装置,是一种理想的能源利用方式。在燃料电池的内部构成中,离子交换膜是最重要的组成部分,不仅确保内电路的离子传输,还要有效阻止燃料与氧化剂在电池内部彼此渗透。当前离子交换膜在电导率以及稳定性等方面仍存在诸多问题,有待改善。锂离子电池可以储存由风能等产生的电能为电动汽车提供驱动力,从而实现风能等资源的按需或连续供给,作为储能二次电池也被广泛关注。目前商业化的锂离子电池电解质仍以液态电解质为主,由此而来的电解液泄露等问题一定程度上限制了它的发展,安全性问题引起了人们极大的关注。为了解决离子交换膜在燃料电池和锂离子电池运行过程中面临的问题,设计性能优异的膜结构是关键性科学问题。典型的膜结构是通过在聚合物框架上锚定特定官能团来合成的,聚合物框架用于固定结构,支链官能团用于构建离子传输通道,促进离子传输,在优化膜结构的同时又要满足优良的离子传导性能。因此,本文从材料结构和合成方法上进行创新,设计新型的具有优异传导性能的离子导体（固体电解质）。具体工作如下:（1）首先合成氨丙基功能化介孔硅球基质子导体:在MCM-41的内壁含有不同量氨丙基官能团（摩尔量为5%,10%,15%）的介孔材料,随着氨基的改善,孔径和体积逐渐降低。随后成功地通过固体蒸发法将1,2,4-三唑引入到介孔二氧化硅有序纳米通道。在含氨丙基摩尔量为5%的材料MS-Pr NH2-1中,装饰较少的氨基具有足够大的内部空间,可以容纳更多的质子,质子传导率达到8.3×10-3S cm-1,已达到商业化的标准,较高于其他所报道的质子传导率。（2）在基底材料方面进行改善,研究新型微孔聚（苯并咪唑）基质子导体性能:利用溶剂热合成方法,单体共聚合成一种新颖的微孔聚合物（TP-DADMB）,并且成功合成咪唑负载量分别为40%（Im@TP-DADMB（40%））,60%（Im@TP-DADMB（60%））,100%（Im@TP-DADMB（100%））的质子导体材料。另外已测咪唑满载时材料在无水环境下室温传导为1.1×10-5S cm-1,130℃条件下,最高传导率达2.4×10-3S cm-1,活化能为0.16 e V。此材料较成功的改善了当前质子交换膜面临的高温离子传输问题,并选用了新颖的COF作为基底材料,提升了创新性。（3）合成并研究咪唑C2位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体:合成了一系列新型的内壁由咪唑（C2位不同官能团取代）修饰的共价有机框架（TP-DMDBBI,TP-EMDBBI,TP-PMDBBI）,进而对其进行离子化形成阳离子框架,并与阴离子共价键合最终合成阴离子导体（TP-PMDBBI-OH）。这种材料实现了优异的传导性能,在80℃时的阴离子电导率为1.78×10-1S cm-1。材料高的碱稳定性和离子电导率为阴离子交换膜的合成和实际应用提供了一条可行的途径。（4）合成塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体:通过将有机小分子单体在溶剂热的条件下共聚合成共价有机框架多孔材料,并且提出一种简易且普适性很强的方法,将吡咯烷基离子塑晶引进聚合物框架中,利用纳米粒子的限域作用将其限制在COF的有序通道内,制备复合型塑晶化合物掺杂的COF全固态锂离子电解质。掺杂塑晶化合物的COF全固态锂离子电解质使材料既增加了塑性又促进了COF中的离子传导,在423 K时实现了10-2S cm-1水平的锂离子传导率。这项工作为开发可在中至高温下运行的全固态电化学装置开辟了一条新的策略。
白杨[2]（2021）在《无机硫化物固态电解质及其锂硫电池性能研究》文中指出目前,随着电子产品以及电动汽车的快速发展,对于诸如电池在内的储能设备提出了越来越高的要求,锂离子电池凭借其较高的能量密度被广泛应用,然而由于有机碳酸酯类电解液的存在,传统锂离子电池的安全性能受到制约。全固态锂金属电池是最有希望实现的新型储能设备,锂金属负极的引入可以大幅度提高电池的能量密度,与此同时固态电解质的使用可以从根本上解决传统锂离子电池安全性能差的问题,因此开发具有宽电化学窗口,高室温离子电导率,优异化学稳定性以及低成本等综合性能的固态电解质是实现全固态锂电池产业化的重要前提条件。硫化物固态电解质一直以高离子电导率着称,例如固态电解质Li10Ge P2S12的室温离子电导率超过10-2 S cm-1,可以媲美传统电解液。但是硫化物固态电解质材料本身依旧存在较多问题,LGPS的制备成本高,化学稳定性差,合成制备条件苛刻,且与正负极材料之间的界面问题突出,组装的固态电池循环稳定性差。针对以上问题,本论文设计了一种新的硫化物固态电解质的合成路线,提出采用化学稳定性更高,且成本更低的原材料,如单质S,P,Si等,并通过高能球磨与高温烧结法制备得到快离子导体,与此同时探究了单质Si的粒径大小对电解质形貌及性能的影响,以及经过不同卤素掺杂,减弱阴离子对锂离子的束缚作用,扩大离子传输通道,从而提升电解质的离子电导率,通过该种方法制备得到的电解质室温电导率最高可以达到1.35×10-3 S cm-1,电化学稳定窗口在9 V以上。利用该电解质并采用“层压叠加法”组装的全固态锂硫电池能够发挥出较高容量,以及一定的循环性能,可以有效证明采用该路线制备硫化物固态电解质的可行性。利用氧掺杂降低硫化物固态电解质在大气环境中的敏感性,硫化物固态电解质对空气中水汽敏感,严重制约了其实际应用。采用化学稳定性更佳的氧元素掺杂,取代部分晶格中的S位点,在保证了足够高室温离子电导率的前提下,有效提升电解质在潮湿环境中的稳定性,掺杂后电解质产生H2S的速率大约为掺杂前的20%,这对硫化物固态电解质的大规模生产应用是十分利好的。同时探索了硫化物固态电解质在锂硫电池中的应用,并通过与凝胶固态电解质结合有效降低了电池内部界面阻抗,延长了锂硫电池循环寿命。由于电极与电解质之间不充分的固固接触,全固态电池在循环过程中,界面极易劣化,严重影响电池的循环稳定性,本论文巧妙的设计了一种有机-无机复合固态电解质,利用柔性聚合物电解质与离子液体制备的凝胶固态电解质层可以有效提升无机固态电解质与正极之间的接触面积,增加电池的界面稳定性。利用该复合电解质与S以及金属锂匹配组装的固态锂硫电池具有较好的循环稳定性,在室温条件下,以0.1 C循环150次后放电比容量保持在541 m Ah g-1。同样的倍率在60°C条件下,循环50次放电比容量达到1023 m Ah g-1。说明该复合电解质与正负极之间有较好的相容性。利用第一性原理计算研究掺杂对硫化物固态电解质性能的提升机理,优化电解质的分子结构,本论文系统研究了Se掺杂硫化物固态电解质的电化学性能,并通过第一性原理计算探索了掺杂位点与掺杂比例对电解质结构及锂离子传输路径的影响。同时开展实验成功制备出具有高离子电导率,优异化学稳定性,以及宽电化学窗口的含Se硫化物固态电解质,验证了计算结果的准确性,这对于未来利用材料基因组工程方法设计高性能固态电解质具有重要意义。
张星意[3]（2021）在《聚偏氟乙烯/全氟磺酸聚合物离子导体在电池中性能研究》文中认为随着聚合物高分子材料的不断发展,聚合物离子导体作为高分子材料的一个重要分支,在电池能源材料中有着非常广泛的应用。本文主要介绍了聚合物离子导体在能量存储器件固态锂电池以及能量转换器件质子交换膜氢氧燃料电池中应用。传统固态锂电池在室温下离子电导率低,电池性能差以及传统纯的磺酸树脂质子交换膜溶胀率高,机械强度差,电池性能不稳定等特点,通过研究聚合物离子导体来解决这些问题是目前热点研究方向。在本文中主要通过研究聚偏氟乙烯（PVDF）/全氟磺酸（PFSA）聚合物离子导体来改善传统聚合物固态电解质和质子交换膜的不足。研究内容包括以下几个方面:第一,对固态锂电池的工作原理、分类与发展做了简单的介绍,并概述了聚合物离子导体在聚合物固态电解质中的发展,并进行了总结与分类,然后介绍了传统磺酸树脂质子交换膜以及商业质子交换膜的不足。提出了本文研究方向为基于聚偏氟乙烯/全氟磺酸聚合物离子导体材料制备出的聚合物固态电解质与质子交换膜。第二,研究不同比例PVDF-PFSA的固态电解质隔膜,得到了40%PFSA复合聚合物固态电解质在室温条件下的锂离子电导率为0.83 × 10-3 S/cm,组装的磷酸铁锂固态电池在0.5 C室温条件下循环1000圈后,电池容量依然保持在89 mAh/g,锂离子迁移数达到0.524,该40%PFSA复合聚合物固态电解质有良好的稳定性和电化学性能。第三,研究了不同比例PVDF-PFSA的复合质子交换膜,通过与传统纯的磺酸树脂质子交换膜形成对比,该复合膜随着PVDF含量的增加,机械强度不断增强,溶胀率不断下降,当PVDF与PFSA 比例为2:3时,溶胀率达3.06%,机械强度可达14.9 MPa。该复合膜的制备工艺简单,原材料均采用国内生产的材料,最大功率密度达到716 mW/cm2。本文通过对PVDF复合的PFSA离子导体进行研究,改善了传统聚合物固态电池在室温条件下离子传导率低,以及增强了传统PFSA质子交换膜的机械性能以及稳定性能,并且降低了质子交换膜的生产成本,对推动聚合物固态锂电池以及质子交换膜氢氧燃料电池的发展有一定的参考价值。
朱天钰[4]（2021）在《钛酸锂负极的调控改性及其电化学性能研究》文中提出锂离子电池的负极材料以及浆料的制备与改性研究很受关注。尖晶石结构的Li4Ti5O12（LTO）作为一种代表性的插层型锂电负极材料,容量利用率高,循环稳定性好,具有很好的研究和应用前景。但LTO自身较低的电子电导率和锂离子扩散系数导致其在大电流密度下循环时易产生严重的极化,从而限制其电化学性能的发挥。本研究从增强LTO负极材料离子电导率和电子电导率的思路出发,以包覆改性为主要手段,可控制备了Li2O-2B2O3（LBO）、Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3（LATP）、氮掺杂多孔碳（NC）、还原氧化石墨烯（r GO）和二元导电剂改性的LTO负极,实现了LTO负极材料倍率容量和循环稳定性的提升,并探究了性能优化的机理。主要研究内容和结果如下:（1）通过可控的液相表面改性工艺结合适当条件的烧结,制备了具有不同LBO包覆量的LBO-LTO负极。2 wt%LBO-LTO在0.1 A g-1的可逆比容量达到172.9 m A h g-1,在2.0 A g-1的循环测试后能保持94.2%的容量,而相同条件下LTO电极容量保持率不足90%。这表明,适量的LBO包覆层（2 wt%LBO）改性可以有效提高电极中的锂离子传输速率,减小极化,提高LTO负极在大电流密度下的容量保持率和循环稳定性。（2）通过溶液法结合烧结,以及超声破碎后混合烧结两种方式,制备了具有不同LATP包覆量的LATP-LTO负极材料。2 wt%LATP-LTO经过5.0 A g-1的循环测试,容量保持率为74.6%,而LTO电极容量只有30%。适量LATP的引入能够在一定程度上避免LTO直接暴露于电解质,降低界面处的离子扩散阻力,从而提高倍率容量和循环稳定性。超声破碎法辅助制备的LATP改性LTO负极亦获得提高的电化学性能。（3）通过水浴法制备ZIF-8包覆的LTO,并碳化得到不同含量氮掺杂多孔碳层改性的LTO@NC负极材料。LTO@NC-2（碳含量1.62 wt%）负极比包覆量较少的LTO@NC-1（碳含量0.66 wt%）和包覆量较多的LTO@NC-3（碳含量3.18 wt%）展现出更高的倍率容量和更好的循环性能,在10.0 A g-1时显示出126.2 m A h g-1的比容量,经过5.0 A g-1下1000圈的充放电循环,容量保持88.7%。适量的包覆层有利于提高电池电极材料的界面稳定性,加快电子传导,从而提高电池大电流密度下的倍率性能和循环稳定性。（4）采用液相混合后冷冻干燥结合氩气退火,以及液相超声破碎LTO颗粒制备超细LTO纳米颗粒的方法,分别制备了不同含量r GO改性的LTO@r GO和LTO NPs@r GO（r GO包覆的LTO纳米颗粒）负极材料。经适量r GO（含量为4.39 wt%）改性的LTO@r GO负极在0.1 A g-1的可逆比容量为168.3 m A h g-1,当电流密度扩大至10.0 A g-1,容量保持率为58.4%,而LTO负极可逆比容量151.0 m A h g-1,容量保持率50.2%。富含LTO量子点的LTO NPs/r GO负极在10.0 A g-1时显示出110.4m A h g-1的比容量（保持率64.0%）,经过5.0 A g-1下1000圈的循环测试,容量保持92.2%。超声破碎结合冷冻干燥与退火的操作过程简便,所制备样品纯度高。（5）将剥离石墨片层与乙炔黑颗粒配合作为二元导电剂,用于LTO负极和2wt%LBO-LTO负极,构建优化的导电网络。“7AB+3G”二元导电剂制2 wt%LBO-LTO负极在电流密度从0.1 A g-1扩大至10.0 A g-1后容量保持60.8%,高于“10AB”导电剂制2 wt%LBO-LTO负极的容量保持率（49.9%）。合适配比的二元导电剂可以利用不同成分的优势构建更完善的导电网络,优化电子传输,降低电池内阻,从而提高LTO负极和2 wt%LBO-LTO负极的倍率性能和循环稳定性。
易淑宏[5]（2020）在《快离子导体Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3对复合固态电解质的改性研究》文中研究指明锂离子电池具备比能量大、电化学窗口宽、无记忆效应和环境污染小等特性,已成为众多领域首选的能源系统。然而,社会的进步和环境环保意识的提升促使着能源系统的安全标准也在不断提高。尤其是现阶段社会对能源动力以及能源储蓄系统方面的需求在推动锂离子电池朝着更高能量密度方向发展的过程中,突显出液态锂离子电池一系列的安全问题。其中,具有易挥发、易分解、易泄漏以及易燃等安全隐患的液态电解质是制约传统液态锂离子电池安全性能提升的关键因素。为了避免和解决传统锂离子电池所具有的安全隐患,近年来人们广泛设计并研究了具有较高安全性和电化学性能的固态电解质电池。相较于液态电解质,固态电解质不具有易挥发和易燃的问题,同时展现出高的室温离子电导率、较宽的电化学窗口、较强的循环稳定性以及抑制锂枝晶生长等优势。由无机固态电解质和聚合物电解质匹配而成的复合固态电解质因兼具前者的高离子电导率和后者的低界面阻抗与良好柔性,特别是其较高的能量密度和出色的安全性能促使其成为下一代最具潜力的电解质候选者之一。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的配比以及设计构建优势互补的有机-无机复合固态电解质,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,进而发掘复合电解质的功能效用。本论文进行了相关内容的探究,具体研究内容如下:无机快离子导体Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3对双基质聚合物电解质的改性研究。基于两种较为成熟聚合物（PVDF和PEO）基质的稳定性、兼容性和高锂盐解离能力,以及快离子导体材料Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3的高离子电导率,进行有机-无机复合改性研究以制备优势特性互补的复合电解质。通过制备聚合物电解质PVDF、不同含量配比的双基质聚合物电解质PVDF@PEO、梯度含量LATP改性的双基质复合电解质PVDF@PEO-LATP和添加不同质量Li PF6的复合电解质PVDF@PEO-LATP-Li PF6四种系列复合固态电解质,主要从离子电导率和离子迁移数两个参数指标进行复合固态电解质中各组分最佳含量配比的探究。进一步的物理/电化学表征结果显示改性后的电解质具有更为突出的循环稳定性能、倍率性能和安全性能等,进而系统地探究了双基质（PVDF和PEO）与改性材料（LATP和Li PF6）对复合固态电解质在物理与电化学性能方面影响的内在作用机理。实验结果表明复合固态电解质最佳含量配比的各组分间能产生良好的协同作用。双基质聚合物分子间形成的氢键能有效地降低聚合物的结晶度,同时加强分子间的联系;快离子导体LATP颗粒与聚合物网络间络合效应的产生以及有机-无机界面相的形成可进一步降低聚合物基质的结晶度和提升复合固态电解质的机械强度;无机锂盐Li PF6可有效地提供充足的锂源,直接提高复合固态电解质中自由锂离子的浓度,因此最佳含量配比的复合固态电解质在离子电导率、离子迁移数、电化学窗口以及机械性能等方面均有所增益,继而展现出更为突出的物理与电化学性能。虽然无机快离子导体LATP颗粒对聚合物电解质的改性具有一定的提升,但未能完全发挥其输运离子的能力,因此我们通过设计一种基于三维离子传导骨架（3D-LATP）的复合固态电解质以实现锂离子在电解质中的快速迁移,同时改变常见复合固态电解质中无机材料仅充当改性材料或骨架材料单一作用的现象。实验中首先构筑三维空间枝连结构的无机快离子导体材料3D-LATP,继而与溶解适量锂盐（LITFSI）的聚合物PEO进行充分复合。通过对三种电解质PEO-LITFSI（PL）、LATP@PEO-LITFSI（LPL）和3DLATP@PEO-LITFSI（3D-LPL）进行物理与电化学性能的表征和比较,系统地探究了三维离子传导骨架和聚合物PL对复合固态电解质的作用。测试结果显示,相较于无机固体电解质LATP,三维离子传导结构的电解质3D-LATP具有更高的离子电导率和更低的内阻,而聚合物PL的加入能有效地增强复合固态电解质的循环稳定性和安全性能,同时有效降低无机电解质与电极材料间较大的界面电阻以及避免3D-LATP与锂金属直接接触而引起的副反应。此外,有机-无机材料界面处产生的界面相可以有效促进锂离子的传导。故而复合固态电解质3D-LPL展现出好的物理和电化学性能。
胡欣超[6]（2020）在《Li1+xAlxTi2-x（PO4）3在锂电池中的应用及其性能研究》文中认为锂二次电池作为重要的储能器件被广泛应用于生产生活的各个领域。但随着社会与产业需求的不断发展,对锂电池的能量密度和安全性提出了更高的要求。Li1+xAlxTi2-x（PO4）3（LATP）是一种高锂离子电导的无机氧化物材料,其拥有优良的热稳定性和电化学稳定性,在高能量密度、高安全性的锂电池领域有着良好的应用前景。本论文以LATP为研究对象,将其应用于锂电池的高能量密度正极和高安全固体电解质中,以提升锂电池的能量密度和安全性能,开展具体研究内容如下:1.通过溶胶凝胶法制备了LATP包覆的Li Co O2,并同步实现了Ti-Al元素共掺杂（C-Li Co O2）。循环伏安测试表明高锂离子电导的LATP包覆层显着增强了Li Co O2与电解质间的界面Li+传输,C-Li Co O2的锂离子扩散系数由未包覆的4.02×10-12 cm2 s-1增大至6.96×10-12 cm2 s-1,恒流间歇滴定与原位X射线衍射等表征结果很好地解释了C-Li Co O2在动力学和相结构可逆性上的优化机理,LATP与Ti-Al共掺杂可以抑制Li Co O2与电解液的副反应,并保证Li Co O2正极在高电压充放电过程中的Li+传输速率和结构稳定性。基于以上设计,C-Li Co O2在4.5 V的高截止电压下表现出突出倍率性能和良好的常温、高温循环稳定性。在30oC、0.2 C下,C-Li Co O2循环50圈后容量保持率为87.5%,5 C的充放电倍率仍能达到150 m A h g-1的比容量,在50oC、0.2 C下,循环40圈容量保持率高达88.8%。2.采用固相法及压片烧结法制得了锂离子电导率达1.07×10-4 S cm-1的LATP固体电解质,并利用聚氧化乙烯（PEO）修饰LATP固体电解质片用于全固态电池的组装。PEO的柔性和与锂金属负极的接触稳定性改善了电解质与负极间的界面阻抗与界面相容性。基于Li Fe PO4正极组装的全固态电池在65oC下阻抗低至537Ω,首次放电容量为143.1 m A h g-1,100次循环后容量仍保持116.3 m A h g-1。随后在基于高能量密度Li Co O2正极的全固态电池体系研究中,发现在Li Co O2表面引入的LATP包覆层在一定程度上抑制了Li Co O2正极与PEO间的副反应,提高了全固态电池的电化学性能。进一步,我们考察了界面修饰层中聚合物和锂盐对高电压固态电池的影响,在锂盐方面发现采用Li Cl O4代替常规的Li TFSI可改善Li Co O2正极与电解质层间的稳定性。
宋世湃[7]（2020）在《高比能LiCoO2/LLTO复合电极及界面调控研究》文中研究指明为支撑微机电系统、微型医疗器械、无线通信、传感器及动力汽车等新兴领域的发展需求,锂离子电池亟待解决能量密度低、功率密度差等问题。提高锂电池能量密度最直接的方法是提高电极材料的比容量和电压平台。正极材料的比容量、氧化还原电位直接影响电池的能量密度,其中电子/离子传导动力学直接影响着电池内部电阻,进而影响电池容量释放效率和倍率性能。本文以LiCoO2为研究对象,通过引入Li0.35La0.56TiO3（LLTO）固态电解质薄膜改善锂离子在LiCoO2电极界面和LiCoO2薄膜体相的传输动力学。对于传统LiCoO2极片,沉积的LLTO固态电解质薄膜作为人造正极电解质界面（CEI）膜,它有效抑制了电极与电解液的界面副反应;降低了电极界面电荷转移阻抗,高离子传导特性又增强了电极界面离子传输;进而提升了LiCoO2电极的循环稳定性和倍率性能。基于LiCoO2薄膜体相离子传导能力远低于电子传导能力的问题,创新性地通过LLTO电解质薄膜与LiCoO2薄膜的叠层镀膜设计,优化周期性叠层结构实现了LiCoO2离子传导性能的提升,降低电池内阻和缓减电池极化,最终实现了LiCoO2薄膜单位面积比容量和功率密度的大幅度提升。详情如下:（1）LLTO电解质薄膜的影响因素研究:氧分压和退火温度。首先,合理的氧分压直接决定了LLTO的成分比例和锂离子电导率大小。一定的氧分压可以补偿溅射过程中氧的损失,但过高的氧分压会造成散射效应,从而导致轻质锂的损失,使得锂离子电导率下降;过低的氧分压会导致氧缺陷增加,造成精细结构扭曲,抑制锂离子传导。优化研究后发现30%的氧分压可实现氧补偿和锂损失之间的最佳平衡。其次,合理的退火温度可促进Li+导电短程结构的形成,并维持LLTO薄膜的非晶态特征。300℃的退火温度可实现非晶态LLTO团簇最佳均匀化需求。耦合氧分压（30%）和退火温度（300℃）的优化工艺,可控制备综合性良好的非晶LLTO薄膜:室温离子电导率为5.32×10-5 S/cm,活化能为0.26 eV。（2）基于LLTO表面修饰的LiCoO2电极性能调控研究。磁控溅射沉积LLTO固态电解质薄膜表面修饰后,LiCoO2电极片中固有导电网络保持完好,且增强锂离子在正极和电解质界面的传输特性。此外,系统研究循环后LiCoO2电极的表面特征,非晶的LLTO电解质薄膜稳定存在于LiCoO2电极表面,且抑制了电极中Co的溶解,从而提高了其界面稳定性。通过优化沉积时间,经LLTO表面修饰的LiCoO2电极在0.2 C下的稳定可逆容量为150 mAh/g,与初始放电容量相比,其放电效率仍有76.2%。且在5 C的大倍率放电下,修饰后的LiCoO2电极的放电容量比未进行修饰的LiCoO2提升了84.6%。LLTO修饰的LiCoO2电极的锂离子扩散系数为7.52?10-12 cm2/s,远高于未修饰的LiCoO2电极(2.3?10-12 cm2/s)。（3）LiCoO2/LLTO叠层复合薄膜电极制备及性能调控研究。引入纳米尺度LLTO固态电解质薄膜,构建LiCoO2/LLTO叠层复合结构正极薄膜。高锂离子传导的非晶LLTO薄膜不存在晶格取向,从而降低LiCoO2晶体颗粒之间的界面传输阻抗,使得LiCoO2/LLTO叠层复合薄膜电极具有高的锂离子传输能力,最终实现高倍率特性和良好循环稳定性。实验结果表明500?C退火处理的LiCoO2/LLTO叠层复合薄膜（LCO-LLTO-500）的锂离子扩散系数为1.32?10-14 cm2/s,远高于500?C退火处理的LiCoO2薄膜（LCO-500）的锂离子扩散系数(1.01?10-15 cm2/s)。LCO-LLTO-500表现出最佳的倍率特性:6.4 C倍率高达74.8 mAh/g的放电容量。且兼顾良好循环性能,70次循环后的容量保有率达到87.9%。叠层结构有助于抑制LiCoO2薄膜开裂现象,同时提高薄膜离子传输特性,从而提高薄膜电池的面容量密度。为高能锂离子电池的应用开发提供了一种有效的技术途径。
张举峰[8]（2020）在《锂离子电池LiNi0.8Co0.1Mn0.09Al0.01O2正极材料的合成及其表面包覆改性研究》文中认为锂离子电池（LIBs）具有可靠性好、能量密度高、寿命长等优点,是近年来电动汽车首选的供能器件。高镍Li Ni1-x-yCoxMnyO2（NCM）和Li Ni1-x-yCoxAlyO2（NCA）凭借其高能量密度成为当前锂离子电池首选正极材料。但是在较高充电电压下和长周期循环过程中,上述两类正极材料易出现结构垮塌和容量大幅度衰减。基于锰离子与铝离子在稳定高镍材料结构时的协同作用,本论文采用高温固相合成法合成了四元Li Ni1-x-y-zCoxMnyAlzO2（NCMA）正极材料,主要研究了合成过程中不同配锂比对材料晶体结构、微观形貌以及电化学性能的作用规律。在此基础上,运用快锂离子导体镧酸锂对其进行表面包覆改性,在提高表界面锂离子导电性的同时,抑制其表面残碱生成,有效改善其循环稳定性。首先合成不同配锂比（0.99 mol%、1.03 mol%、1.05 mol%、1.08 mol%）的NCMA材料。详细分析不同配锂比下Li Ni0.8Co0.1Mn0.09Al0.01O2基体材料锂镍互占位、表面锂和氧损耗的规律。随着Li/M的提高,倍率为0.1 C时候,NCMA材料的首次放电比容量由204.3 m Ah g-1增加至214.5 m Ah g-1、217.8 m Ah g-1和213.0m Ah g-1。锂配比愈高,NCMA材料表面Li2CO3增多,这是因为体相中的锂更趋于形成Li2CO3,材料表面晶体结构由斜方六面体相转变成缺锂态的尖晶石相和绝缘的岩盐相。此时,界面阻抗急剧增大,导致首次库仑效率明显降低,循环性能急剧下降。Li/M为0.99 mol%的材料在3.0～4.5 V电压范围下1 C倍率循环200次后容量保持率仅为69.4%,远不及1.03 mol%、1.05 mol%和1.08 mol%下的81.8%、84.8%和80.3%。因此,NCMA材料的Li/TM比设定为1.05 mol%为宜。针对商业化应用尚存在的性能不足的问题,采用固相烧结方法在NCMA材料表面生成类钙钛矿型镧锂化合物包覆层。该包覆层由La4Ni Li O8有效抑制高电压下活性物质与电解液界面副反应的发生和HF对材料的腐蚀,材料结构更加稳定。类钙钛矿型镧锂化合物包覆层具有良好的热稳定性和锂离子扩散动力学,增强了其表面和基体晶格的稳定。镧锂化合物与Li Ni0.8Co0.1Mn0.09Al0.01O2具有良好的相容性,锂离子输运提供了快速畅通的通道。另一方面,在高温合成过程中,La3+也被掺杂到NCMA的亚表面晶格。改性后,镧锂化合物改性样品0.1 C下首次放电容量为218.3 m Ah?g-1,1 C下的第200次的容量保持率从70.7%提高到84.2%。
李静[9]（2020）在《高性能固态电解质的制备及其在全固态电池中的应用研究》文中提出相比液态锂离子电池,固态锂电池由于具有更高的能量密度和安全性而成为非常有发展潜力的电池体系。固态电解质作为固态电池的关键组分,其中有机-无机复合电解质由于可以实现有机和无机的优势互补而成为比较有前途的电解质体系之一。在复合电解质中,界面的设计和优化对电解质的性能具有重要影响。另外,除了复合电解质内部的界面,固态电池正极内部的界面也尤为重要,甚至已成为限制固态电池性能的瓶颈,而目前基于固态正极内部锂离子传输的研究鲜有报道。因此,制备高效、稳定的固态电池正极和相应的高性能全固态电池,是固态电池研究的另一重要方向。本论文研究了几种不同的固态电解质的制备及性能,探究了其在固态电池中的应用,并对相关机理进行了深入研究。为了改善硫化物电解质锂磷硫（β-Li3PS4）的加工性能和空气稳定性,通过控制它与有机物甲基丙烯酸缩水甘油基酯二者间的界面化学反应构建了有机-无机共价偶联的界面。采用简单的液相浇铸的加工方式制备了具有化学共价偶联界面的复合电解质,该复合电解质可以直接涂在电极上进行原位热聚合以保证电解质/电极界面的良好接触。与纯Li3PS4电解质相比,其具有更好的空气稳定性和对金属锂更低的界面阻抗及过电势,并且在室温下表现出近5 V的电化学窗口和高达1.8×10-4 S cm-1的离子电导率,该值略高于纯β-Li3PS4的离子电导率。在有机多孔分子笼晶体的基础上,通过对其进行主客体结构设计并进一步与锂盐复合的方式制备得到一种新型的固态电解质,它由阳离子大胺笼子骨架和高氯酸根ClO4-反离子组成。由于分子笼上带正电的-NH2+-能够与LiClO4盐中的ClO4-阴离子相互作用,该分子笼能够将添加的LiClO4盐完全解离,从而获得高浓度的自由锂离子。通过这种设计方法,首次制备出基于新型分子笼的未添加任何电解液、塑晶或小分子的纯固态电解质,其具有良好的热稳定性和高达0.7的锂离子迁移数,在25℃和60℃的离子导电率分别为5.13×10-5 S cm-1和1.2×10-4 S cm-1。为了改善固态电池正极内部的锂离子传输网络、构建良好的电极/电解质内部界面,结合分子笼电解质的一系列优点-良好的离子电导、三维的骨架结构、大的比表面积和良好的溶解性,将该分子笼电解质通过传统的液相混浆方法在正极内部构建连续均匀的离子传导通路。其作为离子导电添加剂应用于磷酸铁锂（LFP）全固态锂电池在固态正极中添加的质量百分数为20 wt%,远低于普通固态正极中无机固态电解质或聚合物电解质的添加量。通过一系列表征方法直观地呈现了固态正极内部的形貌,并结合正极内部离子和电子传导机理对电池的性能进行了优化,该固态电池在室温下表现出优异的电化学性能,在0.1 C的充放电倍率下放电比容量约为147 m Ah g-1,在0.5 C的充放电倍率下经过300圈循环后容量保持率达到90%。为了进一步提升分子笼电解质颗粒间的离子传导和改善它的加工性能,将其与聚环氧乙烷（PEO）有机电解质复合,制备了基于PEO和分子笼的复合电解质。由于分子笼良好的溶解性使它可以在PEO电解质前驱体溶液中均匀分散,因此可通过原位析出的方式获得形貌均匀的电解质薄膜;另外,具有离子拆分能力的分子笼能增大该体系中的自由锂离子浓度、提高复合电解质的离子电导率和锂离子迁移数;得到的复合电解质室温离子电导率达6.1×10-5 S cm-1,锂离子迁移数和电化学窗口分别高达0.66和5.5 V。此外,该复合电解质与LFP正极和锂负极组成的固态电池在70℃时具有优异的循环性能,正极面密度为3 mg cm-2的电池在0.1 C的充放电倍率下放电容量超过150 m Ah g-1。
郑懂懂[10]（2020）在《锂离子电池硅基负极材料改性制备和电化学性能研究》文中研究指明高能量密度锂离子电池的发展与正负极材料比容量的提升不可分割,石墨负极显然已经不能满足条件,而硅基负极材料具有高比容量、适宜的嵌锂电位以及丰富的储量而被称为取代石墨的下一代锂电负极材料。然而硅材料迟迟未能步入商业化的重要原因是在嵌锂的时候硅材料会发生体积膨胀（最高达到420%）,由此会引发电极结构坍塌、活性物质颗粒粉碎、SEI膜破裂重生等问题,这也是当前硅负极材料在科研中的急需突破的瓶颈。目前主流研究方向大致有硅材料的纳米化和Si Ox材料以及与其它材料的复合化。其中通过一定的结构设计,将Si与C材料复合在很大程度上可以改善硅材料的缺陷。本论文从硅材料的体积膨胀和界面稳定性问题入手,结合其它材料进行结构设计制备了两种硅基复合材料,通过多种表征手段和电化学性能测试分析来进行研究。第一种硅基材料为新型碳材料石墨炔（GDY）包覆纳米硅的蛋黄壳结构材料（GDY@void@Si）,这种材料的优势在于GDY具有优越导电性和机械强度,且双炔键和苯环构建的网状结构,允许锂离子在网格面内穿越,减小了锂离子的扩散传输阻力和距离,与具有缓冲结构的蛋黄壳体系相结合,更好地解决硅材料的体积膨胀问题。第二种硅基材料为有机导电聚苯胺与无机Li2O-B2O3-Li F快离子导体双层包覆纳米Si材料（LBF@PAN@Si）,这是在第一种材料解决硅体积膨胀的问题上进一步解决其界面稳定性问题,该材料的优势在于有机包覆层的高韧性可以缓解结构坍塌、颗粒破碎,快离子导体层化学稳定性较硅材料更强,两者结合成双层包覆可以共同发挥其优势。GDY@void@Si材料采用模板法完成,通过物理表征证明了GDY的包覆以及蛋黄壳结构的存在。通过电化学性能测试发现,GDY@void@Si材料首次放电比容量为2880.28m Ah/g。在200m A/g电流下循环100圈之后比容量为1284.77m Ah/g,容量保持率为44.22%,而纳米Si循环100圈之后比容量为921.75m Ah/g,容量保持率为22.35%。在倍率性能测试中GDY@void@Si材料同样表现出更加优异的性能,尤其在经历大电流充放电后重回小电流时,GDY@void@Si材料充电比容量可以恢复到95.89%,纳米Si仅为77.12%。LBF@PAN@Si材料通过化学氧化法和溶液法完成,制备了LBF包覆量分别为3wt%、5wt%、8wt%、12wt%的四组材料,结果显示,双层包覆材料在首次库伦效率上均比纳米Si要高,最高的8wt%包覆量的材料可以达到87.52%;5wt%和8wt%的材料在循环100圈之后的比容量分别为1415.07m Ah/g和1325.70m Ah/g,容量保持率分别为41.56%和38.19%,相较纳米Si材料有了很大提升。
二、锂离子导体材料的研究进展（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、锂离子导体材料的研究进展（论文提纲范文）
（1）基于晶态多孔材料的离子传导性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 燃料电池概述 |
| 1.2.2 燃料电池分类 |
| 1.3 锂离子电池 |
| 1.4 离子交换膜 |
| 1.4.1 质子交换膜 |
| 1.4.1.1 全氟磺酸型质子交换膜 |
| 1.4.1.2 部分含氟型质子交换膜 |
| 1.4.1.3 非氟化质子交换膜 |
| 1.4.1.4 质子传导性强化 |
| 1.4.1.5 质子导体 |
| 1.4.2 阴离子交换膜 |
| 1.4.2.1 季铵型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.2 咪唑型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.3 胍基型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.4 季磷型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.5 阴离子导体 |
| 1.4.3 锂离子固体电解质 |
| 1.4.3.1 固态聚合物电解质 |
| 1.4.3.2 凝胶聚合物电解质 |
| 1.4.3.3 复合型电解质 |
| 1.4.3.4 多孔聚合物电解质 |
| 1.4.3.5 塑晶固体锂离子导体 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要研究内容 |
| 第二章 氨丙基功能化介孔硅球基质子导体研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 氨丙基功能化介孔硅球的制备 |
| 2.2.1 主要试剂和仪器 |
| 2.2.1.1 主要试剂 |
| 2.2.1.2 主要仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.2.1 介孔硅球的合成 |
| 2.2.2.2 氨丙基功能化介孔硅球基质子导体的制备 |
| 2.3 氨丙基功能化介孔硅球及质子导体的表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.3 小角X-射线衍射分析 |
| 2.3.4 气体吸附分析 |
| 2.3.5 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 传导性能评价 |
| 2.3.7.1 传导率分析 |
| 2.3.7.2 活化能分析 |
| 2.3.8 X-射线光电子能谱评价 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 新型微孔聚(苯并咪唑)基质子导体研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 新型微孔聚合物的制备 |
| 3.2.1 主要试剂和仪器 |
| 3.2.1.1 主要试剂 |
| 3.2.1.2 主要仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.2.1 前驱体TP的制备 |
| 3.2.2.2 前驱体DADMB的制备 |
| 3.2.2.3 新型微孔聚合物的制备 |
| 3.3 新型微孔聚合物质子导体的制备 |
| 3.4 新型微孔聚合物及质子导体的表征 |
| 3.4.1 扫描电子显微镜分析 |
| 3.4.2 透射电子显微镜分析 |
| 3.4.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.4.4 质子转移机理分析 |
| 3.4.5 X-射线衍射分析 |
| 3.4.6 气体吸附分析 |
| 3.4.7 传导性能分析 |
| 3.4.8 活化能分析 |
| 3.4.9 热重分析 |
| 3.4.10 X-射线光电子能谱分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架的制备 |
| 4.2.1 主要试剂和仪器 |
| 4.2.1.1 主要试剂 |
| 4.2.1.2 主要仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.2.1 单体一TP的制备 |
| 4.2.2.2 单体二(MDBBI)的制备 |
| 4.2.2.3 单体三(DMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.4 单体四(EMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.5 单体五(PMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.6 咪唑C2位未取代的共价有机框架(COFs)的制备 |
| 4.2.2.7 咪唑C2 位取代的共价有机框架(COFs)的制备 |
| 4.2.2.8 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架的制备 |
| 4.3 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体的制备 |
| 4.4 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体的表征 |
| 4.4.1 扫描电子显微镜分析 |
| 4.4.2 透射电子显微镜分析 |
| 4.4.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 4.4.4 X-射线衍射分析 |
| 4.4.5 气体吸附分析 |
| 4.4.6 固体核磁碳谱分析 |
| 4.4.7 X-射线光电子能谱分析 |
| 4.4.8 热重分析 |
| 4.4.9 材料稳定性能分析 |
| 4.4.10 离子交换容量性能分析 |
| 4.4.11 传导性能分析 |
| 4.4.12 活化能分析 |
| 4.4.13 阴离子转移机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 塑晶引入的共价有机框架锂离子导体研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 塑晶引入的共价有机框架 (COF) 的制备 |
| 5.2.1 主要试剂和仪器 |
| 5.2.1.1 主要试剂 |
| 5.2.1.2 主要仪器 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.2.1 单体一TP的制备 |
| 5.2.2.2 塑晶N,N-dimethylpyrolidinium iodide(P_(1,1)I)的制备 |
| 5.2.2.3 共价有机框架(Tp-DB-COF)的制备 |
| 5.2.2.4 塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体的制备(DMPI) |
| 5.3 塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体的表征 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 5.3.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 5.3.4 X-衍射分析 |
| 5.3.5 气体吸附分析 |
| 5.3.6 差示扫描量热分析 |
| 5.3.7 原位X-射线衍射分析 |
| 5.3.8 传导性能分析 |
| 5.3.9 活化能分析 |
| 5.3.10 固体核磁氢谱分析 |
| 5.3.11 固体核磁锂谱分析 |
| 5.3.12 离子转移机理分析 |
| 5.3.13 热重分析 |
| 5.3.14 X-射线光电子能谱分析 |
| 5.3.15 电池性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（2）无机硫化物固态电解质及其锂硫电池性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 锂离子电池介绍 |
| 1.2.1 正极材料 |
| 1.2.2 负极材料 |
| 1.2.3 电解质材料 |
| 1.2.4 隔膜材料 |
| 1.2.5 目前锂离子电池存在的问题 |
| 1.3 下一代锂金属电池介绍 |
| 1.3.1 Li-S电池 |
| 1.3.2 Li-O_2电池 |
| 1.4 固态电解质概述 |
| 1.4.1 固态电池组成结构 |
| 1.4.2 聚合物固态电解质 |
| 1.4.3 氧化物固态电解质 |
| 1.4.4 硫化物固态电解质 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料与实验仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.2 电解质的制备 |
| 2.2.1 无机硫化物固态电解质的制备 |
| 2.2.2 有机-无机复合电解质的制备 |
| 2.3 电池组装 |
| 2.3.1 液态Li-S电池组装 |
| 2.3.2 层压叠加法制备全固态Li-S电池 |
| 2.3.3 叠加涂布法制备固态锂硫电池 |
| 2.3.4 Li对称电池组装 |
| 2.4 电解质材料以及电池的性能表征与测试 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.4 拉曼光谱表征(Raman) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.6 X射线能谱(EDS) |
| 2.4.7 化学稳定性测试 |
| 2.4.8 电化学阻抗测试(EIS) |
| 2.4.9 直流极化测试(DC polarization) |
| 2.4.10 循环伏安(CV)与线性伏安(LSV)测试 |
| 2.4.11 Li对称电池循环性能测试 |
| 2.4.12 电池充放电测试 |
| 2.5 理论计算 |
| 第3章 固态电解质LSiPSI的制备与研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电解质制备工艺参数对中间体以及产物的影响 |
| 3.2.1 高能球磨对电解质的影响 |
| 3.2.2 高温烧结对电解质结构及性能的影响 |
| 3.3 原材料组成对电解质的影响 |
| 3.3.1 原材料中Si粉粒径对电解质结构及性能的影响 |
| 3.3.2 不同卤素掺杂对电解质结构与性能的影响 |
| 3.4 LSi PSI的结构与性能表征 |
| 3.4.1 电解质片表面EDS元素分布测试 |
| 3.4.2 拉曼光谱测试 |
| 3.4.3 电化学性能表征 |
| 3.5 电解质LSiPSI在Li-S电池中的应用 |
| 3.5.1 电池正极材料的制备以及固态Li-S电池的组装 |
| 3.5.2 固态Li-S电池的充放电以及循环性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 有机-无机复合固态电解质的制备与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 无机层固态电解质的制备与表征 |
| 4.2.1 氧掺杂无机硫化物固态电解质Li_(9.54)Si_(1.74)P_(1.44)S_(11.7-x)O_xCl_(0.3)(0≤x≤4.62)的制备 |
| 4.2.2 氧掺杂对电解质电导率的影响 |
| 4.2.3 氧掺杂对电解质化学稳定性以及结构的影响 |
| 4.3 有机凝胶电解质层(GPE)的性能与形貌表征 |
| 4.3.1 离子电导率测试 |
| 4.3.2 线性伏安扫描测试 |
| 4.3.3 SEM微观形貌表征 |
| 4.4 [Py_(14)][TFSI]对LSiPSClO_(15)的影响 |
| 4.4.1 [Py_(14)][TFSI]与LSiPSClO_(15)的化学稳定性研究 |
| 4.4.2 [Py_(14)][TFSI]与LSiPSClO_(15)的化学稳定性研究 |
| 4.5 有机-无机复合双层电解质的制备与应用 |
| 4.5.1 有机-无机复合双层电解质截面微观形貌表征 |
| 4.5.2 有机-无机复合双层电解质在Li-S电池中的应用 |
| 4.5.3 有机-无机复合双层电解质对电池性能提升的机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 第一性原理计算Se掺杂对电解质电化学性能的影响并实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算以及结果 |
| 5.2.1 计算细节描述 |
| 5.2.2 结构分析 |
| 5.2.3 锂离子结合能计算结果 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.3.1 Se掺杂电解质的制备 |
| 5.3.2 锂离子电导率表征 |
| 5.3.3 电解质电化学稳定性表征 |
| 5.3.4 电解质的化学稳定性表征 |
| 5.3.5 各电解质在锂金属电池中的应用情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）聚偏氟乙烯/全氟磺酸聚合物离子导体在电池中性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚合物离子导体在固态锂电池中的研究 |
| 1.2.1 聚合物固态锂电池的简介 |
| 1.2.2 聚合物离子导体在固态锂电池中的发展 |
| 1.2.3 聚合物固态电解质隔膜的性能要求 |
| 1.3 聚合物离子导体在质子交换膜燃料电池中的研究 |
| 1.3.1 质子交换膜燃料电池的简介 |
| 1.3.2 聚合物离子导体在质子交换膜燃料电池中的发展 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.5 研究的主要内容与创新性 |
| 第二章 实验样品的表征与测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 实验材料及仪器部分简介 |
| 2.5 样品的测试与表征方法 |
| 2.5.1 样品的物理性能测试 |
| 2.5.2 电化学测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 聚合物离子导体在固态电解质中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PVDF-PFSA固态电解质隔膜的制备与表征测试 |
| 3.2.1 固态电解质隔膜的制备 |
| 3.2.2 PVDF-PFSA固态电解质隔膜的表征测试 |
| 3.2.3 PVDF-PFSA固态电解质隔膜的热分析 |
| 3.2.4 PVDF-PFSA固态电解质隔膜的机械强度分析 |
| 3.2.5 PVDF-PFSA固态电解质隔膜的电化学性能测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 聚合物离子导体在燃料电池中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PVDF-PFSA质子交换膜的制备与电池组装 |
| 4.2.1 质子交换膜的制备 |
| 4.2.2 膜电极的制备与燃料电池的组装 |
| 4.3 PVDF-PFSA质子交换膜性能测试与结果 |
| 4.3.1 质子交换膜表面形貌SEM对比图 |
| 4.3.2 质子交换膜的表征测试 |
| 4.3.3 质子交换膜的溶胀率与吸水率计算 |
| 4.3.4 质子交换膜的电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）钛酸锂负极的调控改性及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池概述 |
| 1.1.1 锂离子电池的工作原理 |
| 1.1.2 锂离子电池的组成 |
| 1.1.2.1 正极材料 |
| 1.1.2.2 负极材料 |
| 1.1.2.3 导电剂 |
| 1.1.2.4 粘结剂 |
| 1.1.2.5 隔膜 |
| 1.1.2.6 电解液和固态电解质 |
| 1.2 钛酸锂负极材料的发展与应用 |
| 1.2.1 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的研究进展 |
| 1.2.2 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的改性 |
| 1.2.2.1 纳米化 |
| 1.2.2.2 掺杂 |
| 1.2.2.3 复合 |
| 1.2.2.4 包覆 |
| 1.3 研究内容与选题意义 |
| 第二章 Li_2O-2B_2O_3包覆的Li_4Ti_5O_(12)负极的制备及其电化学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备和原料 |
| 2.3 实验材料及方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 Li_2O-2B_2O_3包覆LTO的XRD和Raman分析 |
| 2.4.2 Li_2O-2B_2O_3包覆LTO的FESEM和TEM分析 |
| 2.4.3 Li_2O-2B_2O_3包覆LTO的XPS分析 |
| 2.4.4 Li_2O-2B_2O_3包覆LTO的电化学性能分析 |
| 2.4.4.1 倍率和循环性能分析 |
| 2.4.4.2 CV曲线分析 |
| 2.4.4.3 GCD曲线分析 |
| 2.4.4.4 EIS曲线分析 |
| 2.4.5 性能提高机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3包覆的Li_4Ti_5O_(12)负极的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3的FESEM和XRD分析 |
| 3.3.2 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3包覆LTO的XRD和Raman分析 |
| 3.3.3 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3包覆LTO的FESEM和TEM分析 |
| 3.3.4 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3包覆LTO的XPS分析 |
| 3.3.5 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3包覆LTO的电化学性能分析 |
| 3.3.5.1 倍率和循环性能分析 |
| 3.3.5.2 CV曲线分析 |
| 3.3.5.3 GCD曲线和dQ/dV曲线分析 |
| 3.3.5.4 EIS曲线分析 |
| 3.3.6 性能提高机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 ZIF-8衍生氮掺杂多孔碳改性的Li_4Ti_5O_(12)负极的制备及其电化学性能.. |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 制备过程分析 |
| 4.3.2 LTO@NC的XRD和Raman分析 |
| 4.3.3 LTO@NC的FESEM和TEM分析 |
| 4.3.4 LTO@NC的XPS分析 |
| 4.3.5 LTO@NC的TG分析 |
| 4.3.6 LTO@NC的电化学性能分析 |
| 4.3.6.1 倍率和循环性能分析 |
| 4.3.6.2 CV曲线分析 |
| 4.3.6.3 GCD曲线分析 |
| 4.3.6.4 EIS曲线分析 |
| 4.3.7 性能提高机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 还原氧化石墨烯改性的Li_4Ti_5O_(12)负极的制备及其电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 制备过程分析 |
| 5.3.2 LTO@rGO的XRD和Raman分析 |
| 5.3.3 LTO@rGO的FESEM和TEM分析 |
| 5.3.4 LTO@rGO的XPS分析 |
| 5.3.5 LTO@rGO的TG分析 |
| 5.3.6 LTO@rGO的电化学性能分析 |
| 5.3.6.1 倍率和循环性能分析 |
| 5.3.6.2 CV曲线分析 |
| 5.3.6.3 GCD曲线分析 |
| 5.3.6.4 EIS曲线分析 |
| 5.3.7 性能提高机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 剥离石墨-乙炔黑二元导电剂对Li_4Ti_5O_(12)负极电化学性能的优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料及方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 剥离石墨的FESEM和TEM及Raman分析 |
| 6.3.2 电化学性能分析 |
| 6.3.2.1 剥离石墨导电剂制LTO负极的电化学性能 |
| 6.3.2.2 二元导电剂制LTO负极的电化学性能 |
| 6.3.2.3 二元导电剂制2wt%LBO-LTO负极的电化学性能 |
| 6.3.2.4 CV曲线分析 |
| 6.3.2.5 EIS分析 |
| 6.3.3 电极的FESEM分析 |
| 6.3.4 性能提高机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新之处 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）快离子导体Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3对复合固态电解质的改性研究（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 |
| 1.2.1 工作原理 |
| 1.2.2 发展简史及现状 |
| 1.3 固态电解质 |
| 1.3.1 特征优势 |
| 1.3.2 发展趋势及现状 |
| 1.3.3 主要问题 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3(LATP)无机颗粒对双基质复合电解质的改性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的制备与表征 |
| 2.2.1 LATP颗粒 |
| 2.2.2 基于双基质系列复合电解质 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.3 物理表征结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD |
| 2.3.2 光学图像及SEM |
| 2.4 电化学性能测试与分析 |
| 2.4.1 离子电导率和Li~+迁移数 |
| 2.4.2 倍率性能及循环稳定性 |
| 2.4.3 电化学窗口及对锂稳定性 |
| 2.5 改性机理研究 |
| 2.5.1 DSC和杨氏模量 |
| 2.5.2 FTIR |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 3D-LATP对复合固态电解质的改性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备与表征 |
| 3.2.1 电解质LATP及3D-LATP |
| 3.2.2 复合固态电解质LPL和3D-LPL |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 物理表征结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD |
| 3.3.2 光学图像及SEM |
| 3.4 电化学性能测试与分析 |
| 3.4.1 离子电导率和Li~+迁移数 |
| 3.4.2 循环稳定性及倍率性能 |
| 3.4.3 电化学窗口及对锂稳定性 |
| 3.5 改性机理研究 |
| 3.5.1 DSC |
| 3.5.2 电化学阻抗谱(EIS) |
| 3.5.3 FTIR及机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）Li1+xAlxTi2-x（PO4）3在锂电池中的应用及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂电池与无机快锂离子导体的发展 |
| 1.2.1 锂电池的产生 |
| 1.2.2 锂电池的工作原理 |
| 1.2.3 无机快锂离子导体的发展 |
| 1.3 无机快锂离子导体介绍与分类 |
| 1.3.1 NASICON型 |
| 1.3.2 石榴石型 |
| 1.3.3 钙钛矿型 |
| 1.3.4 反钙钛矿 |
| 1.3.5 硫化物型 |
| 1.4 无机快锂离子导体在LiCoO_2正极中的应用与研究进展 |
| 1.4.1 高电压钴酸锂存在的问题 |
| 1.4.2 高电压钴酸锂的优化策略 |
| 1.5 无机快锂离子导体在固体电解质中的应用与研究进展 |
| 1.5.1 固体电解质常见的问题 |
| 1.5.2 固体电解质的修饰策略 |
| 1.6 本论文的研究目的与内容 |
| 第二章 试验方法和设备 |
| 2.1 实验试剂与仪器设备 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 X射线衍射仪 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 激光粒度仪 |
| 2.2.5 显微拉曼光谱仪 |
| 2.3 材料电化学性能测试 |
| 2.3.1 正极片制备 |
| 2.3.2 电化学阻抗谱测试 |
| 2.3.3 循环伏安测试 |
| 2.3.4 恒电流充放电测试 |
| 2.3.5 恒电流间歇滴定技术 |
| 第三章 LATP修饰LiCoO_2的制备及其在高电压下的电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料制备 |
| 3.2.2 材料表征 |
| 3.2.3 电化学表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与晶体结构分析 |
| 3.3.2 动力学性能分析 |
| 3.3.3 电化学性能分析 |
| 3.3.4 稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LATP固体电解质的制备及其在固态电池中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 NASICON型 LATP快离子导体粉末的制备 |
| 4.2.2 LATP陶瓷电解质的制备 |
| 4.2.3 聚合物电解质溶液的制备 |
| 4.2.4 材料表征 |
| 4.2.5 电化学表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 固体电解质物理性质表征 |
| 4.3.2 界面阻抗分析 |
| 4.3.3 电化学性能分析 |
| 4.3.4 界面稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）高比能LiCoO2/LLTO复合电极及界面调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 先进储能技术发展趋势 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.2.1 锂离子电池工作原理 |
| 1.2.2 锂离子电池关键材料 |
| 1.2.3 高比能锂离子电池正极材料的挑战 |
| 1.3 LiCoO_2电极传导动力学 |
| 1.3.1 LiCoO_2电极的电子传导及其改性研究 |
| 1.3.2 LiCoO_2电极的离子传导及其改性研究 |
| 1.3.3 LiCoO_2电极界面离子传导及其改性研究 |
| 1.4 本论文的主要研究思路及结构安排 |
| 1.4.1 主要研究思路 |
| 1.4.2 论文结构安排 |
| 第二章 离子在固体中的输运原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子输运机制 |
| 2.2.1 间隙机制 |
| 2.2.2 空位机制 |
| 2.2.3 弗仑克尔机制 |
| 2.3 离子输运模型 |
| 2.4 影响离子输运的因素 |
| 2.5 离子输运测量方法 |
| 2.5.1 扩散系数测量 |
| 2.5.2 离子电导率测量 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 LLTO薄膜固态电解质的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 薄膜制备流程及工艺参数 |
| 3.2.4 LLTO薄膜表征及性能测试 |
| 3.3 溅射功率及工作气压对沉积速率的影响 |
| 3.4 氧分压对LLTO薄膜形貌、物相和电导率的影响 |
| 3.4.1 表面、截面形貌及元素分布 |
| 3.4.2 物相分析 |
| 3.4.3 离子电导率 |
| 3.5 退火温度对LLTO薄膜结构、形貌和电导率的影响 |
| 3.5.1 薄膜退火传质模型 |
| 3.5.2 结构分析 |
| 3.5.3 表面形貌 |
| 3.5.5 离子电导率 |
| 3.5.6 微观结构 |
| 3.5.7 XPS分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于LLTO表面修饰的LiCoO_2电极性能调控研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 LiCoO_2电极制备 |
| 4.2.4 LLTO表面修饰LiCoO_2电极的制备 |
| 4.2.5 材料表征 |
| 4.2.6 电池组装及性能测试 |
| 4.3 LLTO修饰层厚度分析 |
| 4.4 LLTO表面修饰LiCoO_2电极形貌、成分及物相分析 |
| 4.4.1 表面形貌 |
| 4.4.2 元素分布 |
| 4.4.3 物相分析 |
| 4.5 LLTO表面修饰的LiCoO_2电极电化学性能研究 |
| 4.5.1 循环性能 |
| 4.5.2 倍率性能 |
| 4.5.3 循环伏安特性 |
| 4.5.4 交流阻抗谱 |
| 4.5.5 锂离子扩散系数 |
| 4.6 LLTO表面修饰的LiCoO_2电极性能优化机制分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 LiCoO_2/LLTO叠层复合薄膜电极制备及性能调控研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 LiCoO_2/LLTO薄膜制备流程及工艺参数 |
| 5.2.4 材料表征与电化学性能测试 |
| 5.3 LiCoO_2薄膜制备工艺优化 |
| 5.3.1 工作气压对LiCoO_2薄膜沉积速率的影响 |
| 5.3.2 沉积时间对LiCoO_2薄膜形貌的影响 |
| 5.4 LiCoO_2/LLTO叠层复合薄膜结构设计与实现 |
| 5.5 LiCoO_2/LLTO叠层复合正极薄膜结构、形貌及成分研究 |
| 5.5.1 物相分析 |
| 5.5.2 微观结构及成分分析 |
| 5.6 LiCoO_2/LLTO叠层复合薄膜电极的电化学性能 |
| 5.6.1 倍率性能 |
| 5.6.2 循环性能 |
| 5.6.3 循环伏安特性 |
| 5.6.4 交流阻抗分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 本文存在的不足及后续改进思路 |
| 6.4 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）锂离子电池LiNi0.8Co0.1Mn0.09Al0.01O2正极材料的合成及其表面包覆改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 锂离子电池的发展历程 |
| 1.1.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.2 锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.2.1 尖晶石结构正极材料 |
| 1.2.2 橄榄石型正极材料 |
| 1.2.3 LiMO_2层状正极材料 |
| 1.2.4 层状三元正极材料 |
| 1.2.5 层状富锂相材料 |
| 1.3 高镍NCM811正极材料的特性 |
| 1.3.1 Li~+/Ni~(2+)混排 |
| 1.3.2 表面残锂和界面副反应 |
| 1.3.3 高镍层状材料的中锂离子迁移特性 |
| 1.4 高镍三元NCM811材料的改性研究现状 |
| 1.5 本论文的选题依据、研究思路及内容 |
| 1.5.1 本论文的选题依据 |
| 1.5.2 本论文的研究思路及内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验所需主要仪器及化学药品 |
| 2.1.1 实验所需仪器 |
| 2.1.2 实验所需化学药品 |
| 2.2 材料的物理性能表征方法 |
| 2.2.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.2.4 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.5 恒电流充/放电测试 |
| 2.2.6 循环伏安测试(CV) |
| 2.2.7 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.2.8 恒电流间歇滴定法(GITT) |
| 第三章 不同配锂比合成的NCMA正极材料的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同配锂比合成的NCMA材料的制备 |
| 3.2.2 不同配锂比合成的NCMA材料的表征 |
| 3.2.3 不同配锂比合成的NCMA材料的电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构表征 |
| 3.3.2 材料的电化学表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 镧锂化合物表面包覆改性的NCMA正极材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 改性材料的制备 |
| 4.2.2 材料的结构表征 |
| 4.2.3 材料的电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料结构及其形貌表征 |
| 4.3.2 材料的电化学表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 全文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）高性能固态电解质的制备及其在全固态电池中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 固态电池 |
| 1.2.1 固态电池简介 |
| 1.2.2 固态电池面临的挑战 |
| 1.3 固态电解质研究进展 |
| 1.3.1 聚合物电解质 |
| 1.3.2 无机固态电解质 |
| 1.3.3 复合固态电解质 |
| 1.4 固态电池正极离子添加剂的研究进展 |
| 1.4.1 无机电解质作为固态正极离子添加剂 |
| 1.4.2 有机电解质/复合电解质作为固态正极离子添加剂 |
| 1.4.3 固态正极内部界面研究进展 |
| 1.5 存在的不足或有待深入研究的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 材料的制备 |
| 2.3.1 纳米多孔Li3PS4的合成 |
| 2.3.2 PGMA-LPS的合成 |
| 2.3.3 多孔分子笼电解质的制备 |
| 2.3.4 其它不同孔径大小的分子笼电解质的制备 |
| 2.3.5 PEO-分子笼复合电解质的的制备 |
| 2.3.6 固态正极极片的制备 |
| 2.4 材料的表征方法 |
| 2.4.1 材料的结构和组成特性表征方法 |
| 2.4.2 材料的电化学特性表征方法 |
| 2.5 电池的组装与表征 |
| 2.5.1 对称电池的组装 |
| 2.5.2 全固态电池的组装 |
| 2.5.3 电池的电化学性能测试 |
| 第3章 基于硫化物的复合固态电解质的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PGMA-LPS复合电解质的制备与化学表征 |
| 3.2.1 复合电解质的制备 |
| 3.2.2 共价界面反应机理推测 |
| 3.2.3 共价界面反应机理验证 |
| 3.3 复合电解质的电导率测试 |
| 3.4 复合电解质的形貌和结构分析 |
| 3.4.1 复合电解质的表面形貌分析 |
| 3.4.2 复合电解质的三维形貌分析 |
| 3.4.3 复合电解质中LPS的晶体结构分析 |
| 3.5 复合电解质的空气稳定性 |
| 3.6 复合电解质的电化学性能 |
| 3.6.1 复合电解质的电化学窗口 |
| 3.6.2 复合电解质对金属锂的化学稳定性 |
| 3.6.3 复合电解质的电化学循环性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多孔有机分子笼固态电解质的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多孔有机分子笼的合成与表征 |
| 4.3 多孔有机分子笼电解质的结构优化 |
| 4.4 多孔有机分子笼电解质的筛选 |
| 4.5 多孔分子笼电解质的结构和性能 |
| 4.5.1 形貌分析 |
| 4.5.2 热稳定性分析 |
| 4.5.3 不同锂盐含量对电导率的影响分析 |
| 4.5.4 离子迁移数分析 |
| 4.5.5 活化能分析 |
| 4.5.6 电化学窗口分析 |
| 4.5.7 对称电池循环性能分析 |
| 4.6 分子笼电解质中锂离子传导机理研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多孔分子笼电解质构建全固态电池正极离子网络及电池性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔分子笼电解质的溶解性 |
| 5.3 不同混浆方式对全固态电池的影响 |
| 5.3.1 不同混浆方式对固态正极形貌的影响 |
| 5.3.2 不同混浆方式对固态电池性能的影响 |
| 5.4 不同电子导电剂对全固态电池的影响 |
| 5.4.1 不同电子导电剂对固态正极形貌影响 |
| 5.4.2 不同电子导电剂对全固态电池性能影响 |
| 5.5 不同含量离子添加剂对全固态电池性能的影响 |
| 5.6 优化后的固态电池的结构与性能表征 |
| 5.6.1 固态正极形貌和结构分析 |
| 5.6.2 分子笼电解质在正极中的物理化学状态分析 |
| 5.6.3 固态正极离子电导率分析 |
| 5.6.4 全固态电池循环性能分析 |
| 5.6.5 循环后电池截面分析 |
| 5.6.6 分子笼电解质在正极中的作用机理推测 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 基于多孔分子笼的复合电解质的制备及其电池性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于分子笼的复合电解质的制备 |
| 6.3 分子笼的含量对复合电解质电导率的影响 |
| 6.4 分子笼的溶解性对复合电解质形貌和电导率的影响 |
| 6.4.1 复合电解质形貌分析 |
| 6.4.2 复合电解质电导率分析 |
| 6.5 不同锂盐拆分能力的分子笼对复合电解质的影响 |
| 6.5.1 复合电解质电导率分析 |
| 6.5.2 复合电解质中分子笼拆分能力分析 |
| 6.5.3 复合电解质活化能分析 |
| 6.5.4 复合电解质电化学窗口分析 |
| 6.5.5 复合电解质离子迁移数分析 |
| 6.6 复合电解质的电池性能分析 |
| 6.6.1 电池循环性能分析 |
| 6.6.2 电压-容量曲线分析 |
| 6.6.3 倍率性能分析 |
| 6.6.4 复合电解质影响电池性能的机理分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）锂离子电池硅基负极材料改性制备和电化学性能研究（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 负极材料 |
| 1.2.2 正极材料 |
| 1.2.3 电解液 |
| 1.2.4 隔膜 |
| 1.3 硅负极概述 |
| 1.3.1 研究背景及意义 |
| 1.3.2 机理研究 |
| 1.3.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料的电化学性能表征 |
| 2.2.1 充放电性能测试 |
| 2.2.2 循环伏安测试 |
| 2.2.3 交流阻抗测试 |
| 2.3 材料的结构和性能表征 |
| 2.3.1 X射线衍射测试 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.3 透射电子显微镜测试 |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱测试 |
| 2.3.5 电极极片膨胀率测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨炔包覆纳米硅蛋黄壳结构的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 电极制备 |
| 3.4 扣式电池的装配 |
| 3.5 GDY@void@Si材料的形貌结构 |
| 3.5.1 Si与 GDY@void@Si的 SEM和 TEM分析 |
| 3.5.2 GDY@void@Si材料的红外光谱分析 |
| 3.5.3 GDY@void@Si材料的X射线衍射分析 |
| 3.5.4 GDY@void@Si材料的物化参数 |
| 3.5.5 GDY@void@Si材料的电导率 |
| 3.6 GDY@void@Si材料的电化学性能测试 |
| 3.6.1 Si与 GDY@void@Si材料的循环伏安曲线 |
| 3.6.2 Si与 GDY@void@Si材料的充放电曲线 |
| 3.6.3 Si与 GDY@void@Si材料的循环性能 |
| 3.6.4 Si与 GDY@void@Si材料的倍率性能 |
| 3.6.5 Si与 GDY@void@Si材料的电化学阻抗谱 |
| 3.6.6 Si与 GDY@void@Si材料循环后的极片形貌 |
| 3.6.7 Si与 GDY@void@Si材料的极片膨胀率 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 有机无机双层包覆纳米硅的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 电极制备 |
| 4.4 扣式电池的装配 |
| 4.5 LBF@PAN@Si材料的形貌结构 |
| 4.5.1 LBF@PAN@Si材料的SEM分析 |
| 4.5.2 LBF@PAN@Si材料的红外光谱分析 |
| 4.5.3 LBF@PAN@Si材料的XRD分析 |
| 4.5.4 LBF@PAN@Si材料的物化参数 |
| 4.5.5 LBF@PAN@Si材料的电导率 |
| 4.6 LBF@PAN@Si材料的电化学性能测试 |
| 4.6.1 Si与 LBF@PAN@Si材料的循环伏安测试 |
| 4.6.2 Si与 LBF@PAN@Si材料的充放电曲线 |
| 4.6.3 Si与 LBF@PAN@Si材料的循环性能 |
| 4.6.4 Si与 LBF@PAN@Si材料的倍率性能 |
| 4.6.5 Si与 LBF@PAN@Si材料的电化学阻抗谱 |
| 4.6.6 Si与 LBF@PAN@Si材料循环后的极片形貌 |
| 4.6.7 Si与 LBF@PAN@Si材料的极片膨胀率 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、锂离子导体材料的研究进展（论文参考文献）
- [1]基于晶态多孔材料的离子传导性能研究[D]. 武珍珍. 山西大学, 2021(01)
- [2]无机硫化物固态电解质及其锂硫电池性能研究[D]. 白杨. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]聚偏氟乙烯/全氟磺酸聚合物离子导体在电池中性能研究[D]. 张星意. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]钛酸锂负极的调控改性及其电化学性能研究[D]. 朱天钰. 合肥工业大学, 2021
- [5]快离子导体Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3对复合固态电解质的改性研究[D]. 易淑宏. 河南大学, 2020(02)
- [6]Li1+xAlxTi2-x（PO4）3在锂电池中的应用及其性能研究[D]. 胡欣超. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]高比能LiCoO2/LLTO复合电极及界面调控研究[D]. 宋世湃. 电子科技大学, 2020(01)
- [8]锂离子电池LiNi0.8Co0.1Mn0.09Al0.01O2正极材料的合成及其表面包覆改性研究[D]. 张举峰. 昆明理工大学, 2020(04)
- [9]高性能固态电解质的制备及其在全固态电池中的应用研究[D]. 李静. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]锂离子电池硅基负极材料改性制备和电化学性能研究[D]. 郑懂懂. 哈尔滨工程大学, 2020(05)