高倍率磷酸铁锂正极极片的设计与应用研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pengqiuyu1990
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文针对磷酸铁锂(LiFePO4)电池在大电流强度下放电容量低和容量保持率差的问题,设计出一款应用于圆柱电池的高倍率LiFePO4正极极片。从材料合成角度出发,改良碳包覆工艺并合成了高本征电导率LiFePO4正极材料。通过添加表面活性剂的方法解决了该正极材料在后续制浆过程中出现的团聚问题,提高了浆料的分散性和稳定性。使用表面粗化的铝箔负载浆料,解决了添加复配表面活性剂后极片剥离强度下降的问题,降低了活性物质与集流体之间的界面电阻。本研究通过优化材料合成工艺、制浆工艺和涂布工艺对正极极片倍率性能进行提升。研究了复合碳源对LiFePO4倍率性能的影响。通过共价功能化法将聚乙二醇(PEG)接枝到碳纳米管(CNTs)表面以提高CNTs的分散性。通过红外光谱仪、透射电镜和热重分析仪确定PEG被成功地接枝到CNTs表面。以PEG/CNTs为碳源,使用高温固相法合成了LiFePO4正极材料。通过扫描电镜和透射电镜测试得出,PEG在高温下裂解为碳层,其与CNTs复合成为3D导电碳网络,均匀地包覆在一次颗粒表面。3D导电碳网络的存在有效地提高了材料本征电导率。电化学测试得出,该正极材料具有优异的倍率性能,15 C倍率下放电比容量仍达到113.5 m Ah g-1。研究了高分散性浆料对正极极片倍率性能的影响。通过激光粒度仪和浆料电阻仪测试得出,复配表面活性剂的添加有效地提高了浆料的分散性和稳定性。再结合剥离强度测试,确定了复配表面活性剂的添加比例为0.2 wt.%聚丙烯酸钠(PAAS)/0.3 wt.%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。添加该复配表面活性剂的浆料制备的极片表面平整光滑(几乎不存在团聚,颗粒间连接紧密),内阻由256.7Ω下降到44.9Ω。电化学测试得出,分散性和稳定性越高的浆料制备的正极极片越能展示出优异的倍率性能。研究了铝箔表面形貌对正极极片倍率性能的影响。为进一步提高正极极片的剥离强度,降低正极极片的内阻,在涂布过程中使用物理辊压法制备的均匀多凹坑铝箔代替传统集流体。扫描电镜、激光共聚焦电镜和N-甲基吡咯烷酮(NMP)接触角测试表明,均匀多凹坑铝箔的表面粗糙度和亲NMP性均优于传统集流体。剥离实验测试表明,均匀多凹坑铝箔的应用有效地提高了正极极片的剥离强度。电化学测试得出,该正极极片展示出了优异的倍率性能,制备的18650圆柱电池在10 C倍率下循环1 000次后放电容量仍达到911.6 m Ah。
其他文献
本文总结了影响合谋的主要传统因素,探讨了利于算法合谋的市场条件,提出了算法合谋主要发生在寡头市场,由垄断平台参与的轴辐式算法合谋可发生在非寡头市场。结合算法合谋案例和国外反垄断立法,提出了完善我国反垄断立法和执法的建议,包括在反垄断法中对算法合谋予以约束,建立发现和威慑合谋及算法合谋的机制;反垄断执法机构应重点关注寡头市场价格呈现的规律性变动。
MXene是类石墨烯二维层状材料,具有良好的导电性、丰富的表面官能团和优异的亲水性等优点。但其在二维方向会出现片层自堆积现象,阻碍了其进一步的发展。本文通过对MXene刻蚀条件、表面改性及材料复合进行探究,从而开发具有优异电化学性能的MXene基复合材料。具体研究内容如下:(1)选择Ti3AlC2 MAX材料作为研究对象,探究了刻蚀时间、插层剂以及插层时间对制备MXene材料的影响。研究结果表明:
<正>2021年8月,笔者所在项目组尝试开展北方地区大口黑鲈反季节苗种工厂化培育试验,成功培育驯化大口黑鲈反季节苗种,可为培育春季大规格鱼种提供苗种来源。现将主要情况总结如下。一、培育池条件控温大棚内的水泥池6个,规格4米×2米×1.2米,进排水系统完善,在排水口周围设防逃网以防鱼苗外逃并有利于排水。配备增氧设施,
期刊
薪酬制度是企业和员工劳资关系的重要制度安排,关系企业对员工的评价和激励,也关系员工对企业的认可和付出。建立科学合理的薪酬制度,可以吸引人才,稳定职工队伍,更可以提高企业市场竞争力和促进企业的可持续发展。企业如何有效地激励员工,如何运用良好的薪酬激励策略,以及薪酬管理体系是否合理,这些都与企业的竞争力和竞争优势密切相关。本文通过分析目前供电企业薪酬管理系统仍存在的短板,提出了相关的对策方法。
在语文、数学、英语这三门学科课程中实施美育,要求教师根据学科特点,在教学过程中,时时处处用美的语言、形象来感染学生,潜移默化地对学生进行审美教育。具体策略为:教学目标体现美的要求,教学活动兼顾美的感知,教学评价关注美的体验。
碳排放权交易是促进低碳技术创新、降低碳排放成本的市场化环境规制工具。该研究选取2010-2017年30个省(市、自治区)的低碳专利数量指标,利用空间相关系数、自然断点法分析了中国低碳技术创新的空间集聚情况,并基于中国在7个地区开展碳排放权交易试点的准自然实验,利用DID模型检验中国碳排放权交易政策对低碳技术创新的影响。结果表明:中国低碳技术创新在东中部地区表现出明显的空间集聚效应,碳排放权交易试点
为了研究高层基础隔震结构的高阶效应及其控制方法,本文揭示了高层基础隔震结构的高阶效应工作机理。以实际工程为原型,进行了1/15比例的缩尺模拟地震振动台试验,同时建立有限元模型,并将分析结果与试验数据进行对比验证了有限元模型的有效性。提出了两种混合隔震方案并提供了相应的工程建议。研究结果表明:在一定条件下,高层基础隔震结构高位部分可能产生较明显的高阶效应,其突变层位置基本置于高位部分质量与结构总质量
基于“后扶贫时代”心理扶贫的视角,旨在研究欠发达地区农村幼儿教师社会支持、领悟社会支持与情感平衡的关系,分析社会支持和领悟社会支持对幼儿教师情感平衡的影响,助力欠发达农村相对贫困地区幼儿教师心理扶贫,以激发欠发达地区农村相对贫困人口的内生动力,改善欠发达地区的相对贫困状态。以参加广东省欠发达地区农村幼儿教师培训的832名教师为研究对象,进行问卷调查研究。研究结果表明:幼儿教师的社会地位认知越高,其
通过对以往工程中柔直换流阀典型案例进行收集、归纳与总结,以信息化手段为支撑,建立柔直换流阀典型案例库,形成数据整合、信息管理的标准化工作流程,提升海量故障信息的分析、处理效率,进一步提炼换流阀设计、生产、安装等全过程质量控制风险点。