第 1章绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 固态电池
1.2.1 固态电池简介
1.2.2 固态电池面临的挑战
1.3 固态电解质研究进展
1.3.1 聚合物电解质
1.3.2 无机固态电解质
1.3.3 复合固态电解质
1.4 固态电池正极离子添加剂的研究进展
1.4.1 无机电解质作为固态正极离子添加剂
1.4.2 有机电解质/复合电解质作为固态正极离子添加剂
1.4.3 固态正极内部界面研究进展
1.5 存在的不足或有待深入研究的问题
1.6 本文的主要研究内容
第 2章实验材料和方法
2.1 实验材料与设备
2.2 实验方案
2.3.1 纳米多孔 Li3PS4的合成
2.3.2 PGMA-LPS的合成
2.3.3 多孔分子笼电解质的制备
2.3.4 其它不同孔径大小的分子笼电解质的制备
2.3.5 PEO-分子笼复合电解质的的制备
2.3.6 固态正极极片的制备
2.4 材料的表征方法
2.4.1材料的结构和组成特性表征方法
2.4.2材料的电化学特性表征方法
2.5 电池的组装与表征
2.5.1 对称电池的组装
2.5.2 全固态电池的组装
2.5.3 电池的电化学性能测试
第 3章基于硫化物的复合固态电解质的制备及其电化学性能研究
3.1 引言
3.2 PGMA-LPS 复合电解质的制备与化学表征
3.2.1 复合电解质的制备
3.2.2 共价界面反应机理推测
3.2.3 共价界面反应机理验证
3.3 复合电解质的电导率测试
3.4 复合电解质的形貌和结构分析
3.4.1 复合电解质的表面形貌分析
3.4.2 复合电解质的三维形貌分析
3.4.3 复合电解质中 LPS的晶体结构分析
3.5 复合电解质的空气稳定性
3.6 复合电解质的电化学性能
3.6.1 复合电解质的电化学窗口
3.6.2 复合电解质对金属锂的化学稳定性
3.6.3 复合电解质的电化学循环性能
3.7 本章小结
第 4章多孔有机分子笼固态电解质的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 多孔有机分子笼的合成与表征
4.3 多孔有机分子笼电解质的结构优化
4.4 多孔有机分子笼电解质的筛选
4.5 多孔分子笼电解质的结构和性能
4.5.1 形貌分析
4.5.2 热稳定性分析
4.5.3 不同锂盐含量对电导率的影响分析
4.5.4 离子迁移数分析
4.5.5 活化能分析
4.5.6 电化学窗口分析
4.5.7 对称电池循环性能分析
4.6 分子笼电解质中锂离子传导机理研究
4.7 本章小结
第 5章多孔分子笼电解质构建全固态电池正极离子网络及电池性能研究
5.1 引言
5.2 多孔分子笼电解质的溶解性
5.3 不同混浆方式对全固态电池的影响
5.3.1 不同混浆方式对固态正极形貌的影响
5.3.2 不同混浆方式对固态电池性能的影响
5.4 不同电子导电剂对全固态电池的影响
5.4.1 不同电子导电剂对固态正极形貌影响
5.4.2 不同电子导电剂对全固态电池性能影响
5.5 不同含量离子添加剂对全固态电池性能的影响
5.6 优化后的固态电池的结构与性能表征
5.6.1 固态正极形貌和结构分析
5.6.2 分子笼电解质在正极中的物理化学状态分析
5.6.3 固态正极离子电导率分析
5.6.4 全固态电池循环性能分析
5.6.5 循环后电池截面分析
5.6.6 分子笼电解质在正极中的作用机理推测
5.7 本章小结
第 6章基于多孔分子笼的复合电解质的制备及其电池性能研究
6.1 引言
6.2 基于分子笼的复合电解质的制备
6.3 分子笼的含量对复合电解质电导率的影响
6.4 分子笼的溶解性对复合电解质形貌和电导率的影响
6.4.1 复合电解质形貌分析
6.4.2 复合电解质电导率分析
6.5 不同锂盐拆分能力的分子笼对复合电解质的影响
6.5.1 复合电解质电导率分析
6.5.2 复合电解质中分子笼拆分能力分析
6.5.3 复合电解质活化能分析
6.5.4 复合电解质电化学窗口分析
6.5.5 复合电解质离子迁移数分析
6.6 复合电解质的电池性能分析
6.6.1 电池循环性能分析
6.6.2 电压-容量曲线分析
6.6.3 倍率性能分析
6.6.4 复合电解质影响电池性能的机理分析
6.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士期间发表的论文及其他成果
声明
致谢
个人简历
哈尔滨工业大学;
