2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、靜電紡絲法制備的納米纖維鋰離子電池隔膜具有較高的孔隙率和優(yōu)良的電化學(xué)性能。但是,靜電紡納米纖維之間無有效粘結(jié)點(diǎn)導(dǎo)致隔膜力學(xué)性能較差。針對上述問題,本文采用靜電紡絲法制備了聚丙烯腈(PAN)取向纖維膜,并將其應(yīng)用于鋰離子電池隔膜體系中從而制備了單一組分、三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的PAN“自增強(qiáng)”隔膜,以及將其與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合制備了雙組份、三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的PET/PAN/PET復(fù)合隔膜。
  靜電紡絲過程中采用滾筒作為接收裝置制

2、備具有一定取向的PAN纖維膜。利用SEM圖像分析法統(tǒng)計(jì)纖維直徑、纖維取向角度,并測試了纖維膜的力學(xué)性能、孔隙率、吸液率。研究表明:滾筒轉(zhuǎn)速的提高有利于減小纖維直徑,改善纖維取向程度,纖維膜在收集線速度方向的拉伸斷裂強(qiáng)度大幅度提高,卻不利于隔膜孔隙率、吸液率的提高;過高的滾筒轉(zhuǎn)速造成纖維取向程度有所降低,使纖維膜在收集線速度方向的拉伸斷裂強(qiáng)度有所減小。適當(dāng)提高滾筒轉(zhuǎn)速,有利于增強(qiáng)靜電紡絲過程中射流的機(jī)械牽伸作用,提高纖維取向程度,提高纖維

3、膜的拉伸強(qiáng)度。
  將PAN取向纖維膜與PAN雜亂纖維膜復(fù)合,制備單一組分、三層結(jié)構(gòu)的PAN“自增強(qiáng)”鋰離子電池隔膜。測試表明:“自增強(qiáng)”隔膜力學(xué)性能得到明顯改善,其在收集線速度方向上的拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)到13.1 MPa,“自增強(qiáng)”隔膜孔隙率、吸液率分別為78.3%、356.3%,20℃時離子電導(dǎo)率為0.631 mS/cm,且離子電導(dǎo)行為符合Arrhenius方程,電化學(xué)穩(wěn)定窗口達(dá)到5.1 V;“自增強(qiáng)”隔膜組裝的鋰離子電池首次放電

4、比容量為138.4 mAh/g,并且36次循環(huán)后放電比容量保持率為80.0%。
  將PAN取向纖維膜與PET雜亂纖維膜復(fù)合,制備雙組份、三層結(jié)構(gòu)的PET/PAN/PET復(fù)合隔膜。測試表明:復(fù)合隔膜在收集線速度方向上的拉伸斷裂強(qiáng)度大幅度提高,達(dá)到9.2MPa,20℃時離子電導(dǎo)率為0.553 mS/cm,且離子電導(dǎo)行為符合Arrhenius方程,電化學(xué)穩(wěn)定窗口高達(dá)5.1 V;復(fù)合隔膜組裝的鋰離子電池首次放電比容量為138.2 mAh

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