锂金属基二次电池负极锂的改性.pdf

目 录 目 录 1 绪论1 1.1 研究背景1 1.2 锂金属基二次电池存在的问题3 1.3 锂金属基二次电池的发展现状4 1.3.1 固体电解质膜改性5 1.3.2 锂金属电极结构的改性6 1.3.3 电解液的改性8 1.4 本论文的研究目的与研究内容9 2 实验方案与研究方法11 2.1 实验原料与实验设备11 2.1.1 实验试剂与材料11 2.1.2 实验设备与仪器11 2.2 锂金属负极制备12 2.2.1 氮化钛改性锂金属电极的制备12 2.2.2 镁金属掺杂改性锂金属电极的制备12 2.2.3 二硫化钼改性锂镁合金电极的制备12 2.3 纽扣电池组装13 2.3.1 正极片的制备13 2.3.2 纽扣电池的组装13 2.4 材料的表征及性能测试13 2.4.1 电化学性能测试13 2.4.1.1 电化学充放电性能测试13 2.4.1.2 交流阻抗谱测试14 2.4.1.3 循环伏安曲线测试14 2.4.2 材料物理化学性能表征15 3 氮化钛改性锂金属负极的性能研究17 3.1 引言17 3.2 氮化钛修饰层对锂金属负极性能的影响17 3.2.1 氮化钛溅射时间对锂金属负极电化学性能的影响17 3.2.2 氮化钛层修饰锂金属负极的形貌特征18 3.3 氮化钛修饰锂金属负极的电化学性能20 3.3.1 锂-锂对称电池的电化学性能20 3.3.2 锂-铜半电池的电化学性能21 I 西安理工大学硕士学位论文 3.3.3 锂-硫电池的电化学性能24 3.4 本章小结28 4 镁金属掺杂改性锂金属负极29 4.1 引言29 4.2 镁金属掺杂改性锂金属负极的形貌特征29 4.3 镁金属掺杂改性锂金属负极的电化学性能30 4.4 本章小结32 5 二硫化钼改性锂镁合金负极的性能研究33 5.1 引言33 5.2 二硫化钼修饰层对锂镁合金负极性能的影响33 5.2.1 二硫化钼溅射时间对锂镁合金负极电化学性能的影响33 5.2.2 二硫化钼层修饰锂镁合金负极的形貌表征34 5.3 二硫化钼修饰锂镁合金负极的电化学性能36 5.3.1 锂-锂对称电池的电化学性能36 5.3.2 锂-铜半电池的电化学性能38 5.3.3 锂-硫电池的电化学性能40 5.4 本章小结45 6 结论47 致 谢49 参考文献51 攻读硕士学位期间主要研究成果57 II 1 绪论 1 绪论 1.1 研究背景 随着科学与技术的快速发展，社会发展越来越快，能源需求不断增加，资源消耗越来 越大，同时环境污染也逐渐增大。为此，人们开始逐渐致力于寻找具有高能量密度的清洁 [1-3] 储能系统来弥补能源的