全固态锂离子电池用金属有机框架及交联型电解质的研究

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1、万方数据中图分类号!Q!§2UDC540硕士学位论文学校代码!Q§3三密级公五全固态锂离子电池用金属有机框架及交联型电解质的研究Studyofmetal--organicframworksandcross--linkedelectrolyteforall·-solid—-statelithiumionbatteries作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：韩鹏飞冶金工程全固态锂离子电池冶金与环境学院刘晋教授论文答辩日期夕!!钐·一：才答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本

2、人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：韭!堕：坠日期：上丛‘-年』月生日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借

3、阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：韭亟堡导师签名—避日期：监年量月五日万方数据中南大学硕士学位论文摘要全固态锂离子电池用金属有机框架及交联型电解质的研究摘要：传统锂离子电池由于使用易挥发、易燃的电解液，存在严重的安全隐患。使用固体电解质的锂离子电池在改善安全性能的同时还能实现外形多样化加工。本文合成了一种金属有机框架MOF．5多孔材料，作为聚氧乙烯(PE0)基固体电解质的填料。另外，制备了一种类PEO交联型固体电解质。基于这两种电

4、解质，组装了全固态锂离子电池。主要结果如下：1．x射线衍射和扫描电镜结果表明，使用滴加溶剂热法和直接溶剂热法分别合成了微米级多孔MOF．5材料。激光粒度分析结果表明，使用滴加溶剂热法制备的MOF一5粒度分布明显窄于直接溶剂热法。基于MOF．5为填料的PEO固体电解质LiFeP04／Li电池在80oC及1C倍率下，首次放电比容量为110mAhg-1，循环120圈后，放电比容量为98．5mAhg～。2．通过丫一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的甲氧基和聚乙二醇(分子量600)中的羟基反应形成了交联型固体聚合物。将该聚合物与双(三氟甲基磺酰)亚胺锂经过物

5、理共混，然后热压成半透明状固体电解质薄膜。当氧乙烯单元(EO)：Li=20：1时，该电解质在25oC的电导率为3．15×10。Scm一，分解温度为300oC。使用该电解质组装的LiFeP04／Li电池在80—140oC之间具有良好的倍率循环性能。在120oC时，电池lC循环的初始放电比容量和100圈后放电比容量分别为157mAhg-1和92．8mAhg-1。关键词：全固态锂离子电池；固体电解质；滴加溶剂热法；MOF．5；交联型电解质分类号：074；TQl52万方数据中南大学硕士学位论文ABSTRACTStudyofmetal-organicfra

6、mworksandcross-linkedelectrolytefora11．solid．statelithiumionbatteriesAbstract：Traditionallithiumionbatteriesmaycausesafetyproblemduetotheuseofvolatileandflammableliquidelectrolyte．Lithiumionbatterieswithsolidelectrolytenotonlyhavesafetyperformanceimprovedbutalsoareabletobefab

7、ricatedintovariousshapes．Thisthesismainlyconcentratesontwopoints：Oneisthesynthesisofporousmetal--organicframworkMOF--5asafillerforsolidpoly(ethy’leneoxide)(PEO)electrolyte；Anotheristhepreparationofacross—linkedsolidPEO—likeelectrolyte．All-solid-statelithiumionbatteriesbasedon

8、thetwoelectrolyteswereassembled．Theresultsareasfollows：1．Resultsfrom