氧化鋁陶瓷涂層對鋰離子電池性能影響的研究.pdf

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

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性和耐高溫性能，是提高電池電化學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性能和安全性能。本文在查閱文獻的基礎上，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)劑的種類比例對陶瓷涂層的影響，陶瓷涂層與石墨的相

3、容性以及對全電池電化學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)等測試表征手段，研究了陶瓷涂層理化性能及其對電池性能的影響，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){料團聚，油系陶瓷涂層與水系石墨負極相容性最好。高溫干燥后的陶瓷涂層具有納米級微孔，有利于電解液浸潤和吸收。2)陶瓷涂

4、層中氧化鋁顆粒與粘結(jié)劑比例對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％，與普通石墨負極的82，9％相當，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?？凼诫姵氐慕涣髯杩购脱h(huán)伏安圖譜表明，T1涂層與電池負極的相容性好。3)吸液和保液率測試表明，陶瓷涂層有利于電解液吸收和保存。負極涂覆陶