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《武汉师范大学》 2019年
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多酸基复合材料固态电解质

张阿曼  
【摘要】:锂离子电池(LIBs)因为她优越的习性(高的能量密度等),成为第一的运动存储技术。正极、负极和电解质是锂离子电池的首要技术,其中电解质材料影响电池的平安性能。然而传统的锂离子电池使用的是变态电解质,易腐蚀电极甚至引起爆炸等安全问题。固态锂离子电池可以有效控制锂枝晶之发育,因而拥有更高的能量密度被认为是下一代储能的潜在候选者,成为近年来研究之热门。表现固态锂离子电池的重点部分,固态电解质由于她较宽的工作温度区间、轻而易举加工成膜、较高的教条强度、较好的化学和电化学稳定性、较宽的劳作电压窗口等优点可以用于替代液态电解质。此时此刻已普遍永利赌场的常态电解质有无机和聚合物固态电解质两类。但是对于无机固态电解质,生活着比如容易与锂直接影响、与水和二氧化碳接触时不平静、在循环过程中随着电极体积的变通会增加界面电阻、加工难度大和本金高等问题,困难以满足实际永利赌场需求。对待,固态聚合物电解质有很好的加工灵活性、能有效地克服界面电阻和克服锂枝晶之发育,该署优点使得固态聚合物电解质具有普遍的永利赌场前景。此时此刻研究较多的常态聚合物电解质通常是基于PEO或PSS等高分子与单锂离子盐(比如LiTFSI或者LiClO4等)复合的氧分子导电材料,但是这类材料通常显示出较低的氧分子电导率,难满足实际的永利赌场要求(10-4S cm-1)。之所以,规划并构建新型的氧分子导电材料以促成高离子电导率是现阶段世界范围内的研讨热点和困难。多金属氧酸盐又叫多酸,是由抗衡阳离子和杂多阴离子组成的一类具有纳米尺寸、可调结构、富氧表面和强氧化还原性的素材。出于其具有的增长抗衡阳离子,这在介子导电方面有很大的潜在永利赌场前景,但是当前还没有将多酸永利赌场于离子导电的先例。基金论文中,咱们以多酸为前躯体,名将她与金属有机框架材料及含磺酸的聚合物复合,研讨其在电化学储能中的永利赌场,现实工作如下:(1)交通过多酸诱导自组装的点子合成的钒多酸盐(POVs)/PSS一维杂化纳米线材料在聚合物基电解质中具有最高的Li+、Na+和K+导电性能(25℃:3.30 ×10-3、2.00 × 10-3 和 1.23 × 10-3S cm-1;70℃:2.00 × 10-1、3.00 × 10-2 和 1.71 × 10-2 S cm-1)。其中的V15/PSS-Li-l表现电解质与锂金属及LiFePO4成功地组装了固态锂电池(Li/(V15/PSS-Li-1)/LiFePO4),并且显示出良好的电化学性能。(2)使用多酸诱导自组装的点子成功合成了一连串基于不同多酸(K10V34、K7V15和HK5V10)和不同磺酸基聚合物单体(SS、SAS和AMPS)的POVs/聚合物一维杂化纳米线材料。该一维杂化纳米线材料具有很好的K+导电性能,其中所得材料V34/PSAS-K-1在聚合物基电解质中显示出良好的氧分子导电性能(25℃,4.74 × 10-3S cm-1;70℃,6.52 × 10-2 S Ccm-1)。(3)以乙酸铜、人均苯三甲酸和多酸PMo12为原料,使用原位热压的点子制备HP-POMOFs/CC总体的电极材料并作为锂离子电池的负极材料。三维柔性碳布作为集流体提高了两极的异质性能;封装在MOFs中的多酸降低了她在电解质中的溶解,增长了电化学稳定性;HP-POMOFs/CC总体电极的筹措避免了利用聚合物粘合剂,调减了非赢利性界面。在核电密度200 mA g-1从,HP-POMOFs/CC有很好的储锂性能。
【学位授予单位】:武汉师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2019
【列入号】:TB34;TM912

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