氧化鋁陶瓷涂層對(duì)鋰離子電池性能影響的研究.pdf

1、中圖分類(lèi)號(hào)!Q!2UDC540碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533密級(jí)坌玨氧化鋁陶瓷涂層對(duì)鋰離子電池性能影響的研究Studyontheeffectofaluminaceramiccoatingontheperformanceoflithiumionbattery作者姓名：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：彭爭(zhēng)冶金工程鋰離子電池冶金與環(huán)境學(xué)院李劫教授張治安副教授嬲棚巡望％獺蝴砂中南大學(xué)2014年5月氧化鋁陶瓷涂層對(duì)鋰離子

2、電池性能影響的研究摘要：安全性能是制約鋰離子電池大型化發(fā)展的關(guān)鍵，影響鋰離子電池安全性能因素有很多。陶瓷涂層具有良好的電解液浸潤(rùn)性和耐高溫性能，是提高電池電化學(xué)性能和安全性能的一種途徑。本文從鋰離子電池電極的角度出發(fā)，研究成本低并與電池兼容性好的陶瓷涂層，旨在提高鋰離子電池的電化學(xué)性能和安全性能。本文在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選了工業(yè)化原料納米氧化鋁為陶瓷原料，研究了納米氧化鋁的物化性能和粘結(jié)劑的種類(lèi)比例對(duì)陶瓷涂層的影響，陶瓷涂層與石墨的相

3、容性以及對(duì)全電池電化學(xué)性能和安全性能的影響。采用了循環(huán)伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放電和掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等測(cè)試表征手段，研究了陶瓷涂層理化性能及其對(duì)電池性能的影響，獲得的主要結(jié)果如下t1)納米氧化鋁顆粒的分散性能直接影響陶瓷涂層的均勻性。采用粒徑小、分散均勻的氧化鋁能夠有效防止?jié){料團(tuán)聚，油系陶瓷涂層與水系石墨負(fù)極相容性最好。高溫干燥后的陶瓷涂層具有納米級(jí)微孔，有利于電解液浸潤(rùn)和吸收。2)陶瓷涂

4、層中氧化鋁顆粒與粘結(jié)劑比例對(duì)電池性能有重要影響。比較氧化鋁顆粒與聚合物粘結(jié)劑比例分別為9：1(AG—T1)和8：2(AG—T2)，AG—T1的首次充放電效率為833％，與普通石墨負(fù)極的82，9％相當(dāng)，而AG—T2的首次效率為804％?？凼诫姵匮h(huán)結(jié)果表明，Tl能夠提高電池循環(huán)性能，T2降低電池循環(huán)性能。扣式電池的交流阻抗和循環(huán)伏安圖譜表明，T1涂層與電池負(fù)極的相容性好。3)吸液和保液率測(cè)試表明，陶瓷涂層有利于電解液吸收和保存。負(fù)極涂覆陶