水性粘结剂对石墨负极电化学性能的影响

《水性粘结剂对石墨负极电化学性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、EFFECTOFⅥCATERBINDERoNTHEELECTRoCHEMICALPERFORM睑NCEoFGRAPHITEADissertationSubmittedtotheGraduateSclloolofHenanNo肌a1UIliVersityinPartialFulfillmentoftlleRequirementsformeDegreeofMasterofScienceByG口D三如f口SuperVisOr：PI．o￡ZhengHongheJune．2011JUne．ZUll摘要锂离子电池的研究始于20世纪80年代，90年代初

2、日本索尼公司首先推出第一代锂离子电池，锂离子电池开始实现商业化。由于其具有优良的性能：如能量密度高，工作电压高(3．6V)，体积小，质量轻，没有记忆效应，环境友好，自放电小，循环寿命长而倍受人们的重视和青睐【11。三十年来，锂离子电池已经广泛应用于手机，电脑，摄像机等便携式电器上。目前正在进行混合动力汽车的商业化研究。锂离子电池的关键键材料包括正极材料、负极材料、电解质、隔膜和集流体等。粘结剂作为二次锂离子电池的辅助材料，虽然在电池生产过程中，粘结剂仅用于电极材料的混合和涂布阶段，却是电池不可或缺的组成部分，对电池的性能有着很大的影响，目

3、前，电池中使用的粘结剂主要有：P、後(聚乙烯醇)，PTFE(聚四氯乙烯)，cMC(羧甲基纤维素钠)，烯烃类(PE以及其他共聚物)，粘结性能良好的sBR橡胶；氟化橡胶，PVDF(聚偏氟乙烯)等【21。PVDF(聚偏氟乙烯)是商业化使用极为普遍的粘结剂，这种含氟的粘结剂有一定的缺点，易被电解质溶胀，使电极材料在集流体上粘结变差；与金属锂、碳化锂(“C6)反应【31，影响电池的使用寿命和安全性能。本论文主要对比研究了几种水性粘结剂对锂离子电池石墨负极电化学性能的影响，比较几种新的水性粘结剂海藻酸钠、果胶酸钠和鹿角胶钠等对石墨负极性能的影响。并通

4、过扫描电镜SEM微观手段探讨其内部结构的变化原因。主要实验结论如下：(1)以海藻酸，果胶酸和鹿角胶的钠盐作为水性粘结剂，与石墨负极组成电池，海藻酸钠石墨负极表现出良好的电化学性能。果胶酸钠石墨负极首次充、放电库伦效率较高。(2)用海藻酸与Li+、Na+、K+组成不同的盐作为水性粘结剂，与石墨负极组成电池，做同样的测试，结果海藻酸钠负极的性能仍然是最好的，海藻酸钾也表现出良好的性能。(3)用果胶酸与Li+、Na+、K+组成不同的盐作为水性粘结剂，与石墨负极组成电池，果胶酸钠粘结剂石墨负极性能较好。(4)海藻酸钠与PVDF比较，在首次充放电比

5、容量、库伦效率和循环性能方面都表现出良好性能，但是在倍率性能上需要提高。电化学性能ABSTRACTLilllium．i∞啪eryr懿铭rcllbeg锄inthel980s．Earlyl990s，mefi璐tgen贫ati∞oflithi眦bat哪isproducedbyS0ny．C伽蛐erciali盟tionofLithi眦．ionbatte巧bec锄eavajlable．Lithium·i∞bane巧a传charac耐zedbyahighene嘲，de衄i劬llighvol魄e(3．6v)，锄allvolume锄dquali坝goodc

6、yclepem髓姗∞．Litllium-i∞bat哪a他popIllaLIllthirt)rye嬲，hmiumbatteryh勰be钮a即liede)【tellsiVelyinc0仰p吡％cellphone，锄dmanyotllerportableelec仃onicp1．oducts．111thefiltIlre’itwillbeappliedinhy嘶dca岱．11lek可mat砸alsofLithium-ionba蚀eryillclude锄ode／caⅡ10dematI耐al，elec缸Dly慨觚dcollector，etc．Bind

7、e娼a∞t11ea帔ilia巧m种erialf．0rlitlli啪．i∞batte呼1h伽曲itisoIlly1lsedforthemi】【ingof∞tivem2Lt舐als趾dcoatiIlg0ntoacollector，butitiIlfll磁lcetllepeff．0m锄∞ofcenlarglyAt胛铋t，thebilld懿include：PVA，PTFE，CMC，，I’PE，SBRPⅦFandso0n．PvDFis丽dely憾cdinthebatt甜岱砌lls仃y．Howe、，eritrcacte勰ily谢thHthiummet

8、al锄d1imiated鲫hitc(LixC6)tofIo衄mo∞stabeLiF粗d>C=CF-doublebonds．眦e脚10∞，th髓e他∞tio璐rele髂ea10tofr∞t．So