鈉金屬作為下一代二次電池的先進(jìn)陽極材料,具有理論比容量高、氧化還原電位低和資源儲量豐富的優(yōu)勢。然而,鈉金屬電池（SMBs）所使用的傳統(tǒng)有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)（OLEs）體系面臨著一系列挑戰(zhàn),尤其是電極/電解質(zhì)界面副反應(yīng)以及低的安全性嚴(yán)重限制了SMBs的實(shí)際應(yīng)用。采用含有阻燃成分的凝膠聚合物電解質(zhì)（GPEs）替代OLEs有望解決上述問題并實(shí)現(xiàn)SMBs的高安全性和高能量密度。然而,目前報道的GPEs力學(xué)性能差,與Na金屬陽極界面穩(wěn)定性低,容易導(dǎo)致嚴(yán)重的鈉枝晶生長�；�于此,針對GPEs面臨的力學(xué)性能差和界面穩(wěn)定性低的問題,本論文以二維納米材料作為功能修飾材料,通過非對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電極/電解質(zhì)界面相互作用調(diào)控等策略,制備了二維納米材料增強(qiáng)的高穩(wěn)定性阻燃復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì),系統(tǒng)研究并揭示了其結(jié)構(gòu)/組成對復(fù)合電解質(zhì)性能的影響以及作用機(jī)制。主要的研究內(nèi)容如下: （1）以多孔氮化碳納米片（g-C₃N₄）作為功能納米材料,通過將g-C₃N₄均勻負(fù)載在玻璃纖維的單側(cè)制備得到非對稱基膜,進(jìn)一步采用原位聚合策略使得阻燃凝膠聚合物電...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二次鈉電池概述
        1.2.1 鈉離子電池
        1.2.2 鈉金屬電池
    1.3 固態(tài)電解質(zhì)分類
        1.3.1 無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)
        1.3.2 聚合物基電解質(zhì)
    1.4 凝膠聚合物電解質(zhì)研究進(jìn)展概況
        1.4.1 GPEs優(yōu)點(diǎn)及其制備方法
        1.4.2 GPEs存在的問題
    1.5 GPEs性能改進(jìn)策略
        1.5.1 共混與共聚
        1.5.2 多孔支撐膜增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)
        1.5.3 添加阻燃增塑劑
        1.5.4 無機(jī)納米材料高效復(fù)合
    1.6 本論文的研究意義和研究內(nèi)容
        1.6.1 選題背景及意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 多孔氮化碳增強(qiáng)的非對稱阻燃復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 A-FRGPE的制備
        2.2.3 表征分析方法
        2.2.4 電化學(xué)測試方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料形貌及結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 A-FRGPE的化學(xué)性能表征
        2.3.3 A-FRGPE及對稱電池電化學(xué)性能分析
        2.3.4 界面穩(wěn)定性增強(qiáng)機(jī)制探究
        2.3.5 全電池電化學(xué)性能評估
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氮化硼增強(qiáng)的非對稱阻燃復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 AS-NFCGE的制備
        3.2.3 表征分析方法
        3.2.4 電化學(xué)測試方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的結(jié)構(gòu)及形貌表征
        3.3.2 AS-NFCGE性能測試
        3.3.3 AS-NFCGE及對稱電池電化學(xué)性能測試
        3.3.4 界面穩(wěn)定性增強(qiáng)機(jī)制探究
        3.3.5 固態(tài)電池電化學(xué)性能評估
        3.3.6 固態(tài)軟包電池安全性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 氮化硼增強(qiáng)的自支撐阻燃復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.2 AT-FGCE的制備
        4.2.3 表征分析方法
        4.2.4 電化學(xué)測試方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 AT-FCGE及對稱電池電化學(xué)性能分析
        4.3.3 界面穩(wěn)定性增強(qiáng)機(jī)制探究
        4.3.4 AT-FCGE固態(tài)鈉金屬電池電化學(xué)性能評估
        4.3.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)



本文編號：4050585