固体电解质膜论文-孟浩文

固体电解质膜论文-孟浩文

导读:本文包含了固体电解质膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:固体电解质膜,锂离子电池,聚合物包覆层,负极

固体电解质膜论文文献综述

孟浩文[1](2015)在《锂离子电池Sn负极和Sn@PEO负极材料表面固体电解质膜的研究》一文中研究指出聚合物包覆层可以缓解金属锡嵌脱锂过程中的体积膨胀问题,提高锡电极表面固体电解质膜(SEI)的稳定性。虽然实验证实了聚合物包覆层可以提高负极材料的电化学性能,但是对于聚合物如何影响SEI膜的形成以及如何提高SEI膜的稳定性等方面还缺乏一定的研究。本文以Sn和Sn@PEO纳米颗粒作为锂离子电池的负极材料,对它们的电化学性能和形貌变化特征进行研究,探讨聚合物包覆对电极表面SEI膜的影响。与Sn@PEO电极不同,Sn电极在电解液中浸泡后,会在其表面形成一层类似SEI膜的钝化层。在首次循环过程中,Sn和Sn@PEO电极表面SEI膜的形成过程存在很大差别,在不同的电压状态其表面出现不同的物质。循环一定次数后,与单纯的Sn电极相比,Sn@PEO电极表面的SEI膜更薄、更光滑、更稳定。此外,Sn@PEO纳米颗粒并没有像单纯的Sn纳米颗粒一样发生严重的团聚粉化现象,基本上能够保持原始的形貌。X射线光电子能谱分析(XPS)表明,循环过程中,Sn电极表面SEI膜会发生破裂,使SEI膜内层有机锂盐溶解在电解质中,导致SEI膜成分不稳定。而Sn@PEO电极表面SEI膜比较稳定,其主要由两层物质构成,外层富含致密的Li2CO3等无机物质,内层主要为电解液分解产生的各种有机物。这种分层结构可以使SEI膜更加稳定,防止电解液浸入活性材料表面发生分解。其中,弹性导锂PEO聚合物和SEI膜中的有机成分还可以提高SEI膜的柔韧性,使SEI膜能够承受嵌脱锂过程中巨大的应力变化。因此,聚合物包覆的Sn电极比单纯的金属Sn电极表现出更长的循环寿命。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01)

侯宏英[2](2014)在《碱性固体燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展》一文中研究指出最近,碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)因具有电极反应动力学快以及不依赖于贵金属铂催化剂等诸多优点而成为一个热门话题.作为其中一个关键部件,碱性聚合物电解质膜直接影响燃料电池的性能和成本.然而,迄今为止,仍然没有令人满意的碱性电解质膜材料.为此,大量研究被开展和报道.本文综述了近叁年内文献中关于燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展:包括各种各样的合成策略,构效关系,水管理以及非原位或原位稳定性测试等等.尤其是一些新的金属离子基阴离子交换膜和冠醚基阴离子交换膜首次被提及和评论.此外,还进一步预测了将来的发展趋势.(本文来源于《物理化学学报》期刊2014年08期)

施思齐[3](2014)在《锂离子在锂离子电池固体电解质膜输运机理的直接计算》一文中研究指出影响锂离子电池充放电效率、功率密度和寿命等性能的关键因素之一是在电极表面形成的固体电解质膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI)。但由于SEI膜结构、组分等的复杂性,导致锂离子在其中的输运机理尚未得到清楚的认识。本报告通过密度泛函理论(DFT)计算并结合FOF-SIMS、TEM实验系统研究了锂离子在SEI膜中的输运问题并提出SEI膜的"两层/两扩散机理"模型。(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02)

王雁北,任吉中,邓麦村[4](2012)在《光还原对固体聚合物电解质膜结构及丙烯/丙烷分离性能的影响》一文中研究指出用单侧表面溶液交换法制备PEI/Pebax2533/AgNO3及PEI/Pebax2533/AgBF4复合气体分离膜,研究了光还原对复合膜结构及气体渗透性能的影响.对PEI/Pebax2533/AgBF4复合膜,光还原使活性载体Ag+浓度降低,对烯烃的促进传递作用减弱,导致丙烯渗透通量以及丙烯/丙烷的选择性明显下降.但光还原对PEI/Pebax2533/AgNO3复合膜的丙烯/丙烷分离性能无显着影响.复合膜中的Ag+被光还原为Ag0,使复合气体分离膜表面变为棕色.还原后的银颗粒含量随着交换溶液银盐浓度的增加而增加,证明交换溶液银盐的浓度明显支配着复合膜中的Ag+负载含量,从而影响膜的分离性能.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2012年04期)

王雁北,任吉中,李晖,邓麦村[5](2012)在《基于促进传递机理的烯烃/烷烃分离用固体聚合物电解质膜的研究进展》一文中研究指出对膜法烯烃/烷烃分离技术的现状进行了总结,论述了膜法促进传递分离烯烃/烷烃的机理、研究进展及存在的问题.分析了固体聚合物电解质膜对烯烃/烷烃分离性能的影响因素,探讨了固体聚合物电解质中高分子材料和烯烃载体对膜性能的影响,阐述了烯烃载体Ag+的中毒及再生过程和烯烃渗透的时间依赖性.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2012年03期)

[6](2011)在《一种采用复合固体电解质膜的CO传感器》一文中研究指出(本文来源于《传感器世界》期刊2011年05期)

王晓辉[7](2010)在《燃料电池用聚苯乙烯基固体电解质膜的合成与表征》一文中研究指出高分子固体电解质(SPE)作为聚合物电解质膜应用在燃料电池中,起着分隔燃料和氧化剂、传导离子和绝缘电子的作用,碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)是近年来燃料电池发展的一个重要方向。与质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比,它具有成本低、电池系统简单和电氧化反应速率在碱性介质中快等优点,引起了科学家们的广泛关注。但由于OH-离子体积大,活动能力不到H+离子的1/3,离子电导率不及质子交换膜,所以制备高电导率的碱性聚合物电解质膜对APEMFC的研究和应用具有重要的理论意义和实用价值。聚苯乙烯(PS)树脂是阴离子交换树脂的常用材料,具有成本低、分子组成可设计、化学稳定性好等优点,是一种较理想的碱性聚合物电解质膜的基体材料。但其可加工性差和电导率低是阻碍其在燃料电池领域应用的关键因素。本论文通过在苯乙烯/对氯甲基苯乙烯(CMS)共聚物主链上引入甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)制备碱性聚合物电解质(APE)前驱体,通过季铵化和离子交换制备了碱性聚合物电解质膜,对其结构和性能进行表征和分析,并组装成膜电极进行燃料电池性能测试。通过以上研究,我们得到了如下结论:(1)采用自由基共聚的方法合成了苯乙烯-对氯甲基苯乙烯共聚物,并对其结构和性能进行了分析。研究表明,随反应物中CMS含量的增加,共聚物CMS单元的摩尔分数逐渐增大,共聚物CMS单元的摩尔分数与投料比基本吻合。(2)通过分子设计,加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯可以有效改善二元共聚物的力学性能。并且苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为25:10:25:40,得到的聚合物综合性能较好。(3)通过季胺化反应、离子交换制备了OH-型阴离子交换膜。季胺化反应后薄膜的含水量提高,电导率在室温下最高达到3.07×10-3S/cm,离子交换容量IEC为0.81mmol/g。薄膜干态下强度达到17.40 MPa,断裂伸长率为13.41%;湿态下为7.39 MPa,断裂伸长率达到129.28%。(4) MMA/BA/CMS/St-OH膜电导率与该电解质膜所处的环境温度密切相关,膜的电导率随温度的升高而增加,电导率与温度的关系遵循Arrhenius原理。(5)采用QA(MMA/BA/CMS/St)膜制备了膜电极组件,并进行燃料电池性能测试,电池的最大功率密度为27.12mW/cm2,最大电流密度为157.3mA/cm2,开路电压为1.06V。该膜有望用于燃料电池并且性能良好。(本文来源于《东华大学》期刊2010-12-01)

傅婧,乔锦丽,马建新[8](2010)在《高稳定性化学交联聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮碱性固体电解质膜》一文中研究指出碱性固体电解质膜的稳定性是影响其在电化学领域应用的一个重要因素.本文在前期研究工作的基础上,通过直接共混和化学交联修饰制备出了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)碱性聚合物电解质膜.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和交流阻抗等方法详细考察了复合膜的分子结构、热稳定性、化学稳定性、氧化稳定性和尺寸稳定性.红外光谱结果表明,PVP成功地混入聚合物基体中,在1672cm-1处表现出来自于PVP第I带C襒O的强吸收峰.TGA结果表明,提高掺杂的KOH溶液浓度对PVA/PVP碱性膜的热稳定性没有明显影响.SEM分析结果表明,复合膜经高温、高浓度碱(80℃,10mol·L-1)处理后,其断面结构仍致密均匀,未出现类似小孔等膜降解情况,此时膜电导率(1.58×10-3S·cm-1)相比室温相同碱液时提高91.5%,表明PVA/PVP膜具有很好的耐碱化学稳定性.同时,PVA/PVP碱性膜表现出良好的抗氧化性,在60℃的3%和10%H2O2溶液中处理均没有观察到明显的质量损失,150h后仍能保持原膜质量的89%和85%.此外,由于膜内形成致密的内互交联网络结构,复合膜在水中800h之后也表现出很好的同向性和电导率稳定性.(本文来源于《物理化学学报》期刊2010年11期)

丁飞,刘兴江,张晶,杨凯,桑林[9](2010)在《LiPON固体电解质膜对金属锂电极的保护作用》一文中研究指出制备LiPON固体电解质薄膜,通过电沉积手段获得由LiPON膜保护的金属锂电极,测试该电极在有机电解液体系中的电化学性质。结果表明:LiPON膜的存在,抑制了锂电极和电解液之间的非法拉第反应,使锂电极具有更加稳定的电极/电解液界面。由于LiPON膜的保护作用,金属锂电极在充放电循环中也表现出优越的界面稳定性,从而获得更高的库伦循环效率和更好的电池循环寿命。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2010年09期)

谷芝元,鲁道荣,许明,唐慧[10](2010)在《碱性固体聚合物电解质膜的制备及性能研究》一文中研究指出以聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)和KOH为原料,运用溶液浇注法制备了PVA-KOH-PEG-H2O电解质膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(AC)和循环伏安(CV)等技术对其结构和性能进行表征。结果表明,碱性固体聚合物电解质膜(m(PVA)∶m(KOH)∶m(PEG)=1∶3∶1)的室温(15℃)电导率可达到0.106 S/cm,电导率与温度关系符合Arrhenius方程。XRD测试结果表明,PVA和PEG均以无定形形式存在于碱性固体聚合物电解质膜中;SEM测试结果表明,PVA和PEG在聚合物中形成均一的形貌;循环伏安曲线表明,碱性固体聚合物电解质膜的电化学稳定窗口为2.4 V。此外,组装了Al/AgO电池,并进行了充放电测试。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2010年06期)

固体电解质膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

最近,碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)因具有电极反应动力学快以及不依赖于贵金属铂催化剂等诸多优点而成为一个热门话题.作为其中一个关键部件,碱性聚合物电解质膜直接影响燃料电池的性能和成本.然而,迄今为止,仍然没有令人满意的碱性电解质膜材料.为此,大量研究被开展和报道.本文综述了近叁年内文献中关于燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展:包括各种各样的合成策略,构效关系,水管理以及非原位或原位稳定性测试等等.尤其是一些新的金属离子基阴离子交换膜和冠醚基阴离子交换膜首次被提及和评论.此外,还进一步预测了将来的发展趋势.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

固体电解质膜论文参考文献

[1].孟浩文.锂离子电池Sn负极和Sn@PEO负极材料表面固体电解质膜的研究[D].天津大学.2015

[2].侯宏英.碱性固体燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展[J].物理化学学报.2014

[3].施思齐.锂离子在锂离子电池固体电解质膜输运机理的直接计算[C].第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集.2014

[4].王雁北,任吉中,邓麦村.光还原对固体聚合物电解质膜结构及丙烯/丙烷分离性能的影响[J].膜科学与技术.2012

[5].王雁北,任吉中,李晖,邓麦村.基于促进传递机理的烯烃/烷烃分离用固体聚合物电解质膜的研究进展[J].膜科学与技术.2012

[6]..一种采用复合固体电解质膜的CO传感器[J].传感器世界.2011

[7].王晓辉.燃料电池用聚苯乙烯基固体电解质膜的合成与表征[D].东华大学.2010

[8].傅婧,乔锦丽,马建新.高稳定性化学交联聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮碱性固体电解质膜[J].物理化学学报.2010

[9].丁飞,刘兴江,张晶,杨凯,桑林.LiPON固体电解质膜对金属锂电极的保护作用[J].稀有金属材料与工程.2010

[10].谷芝元,鲁道荣,许明,唐慧.碱性固体聚合物电解质膜的制备及性能研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2010

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