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高安全性锂离子电池电解质研究

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【英文题名】	Highly Safe Electrolyte Systems for Lithium-ion Batteries
【作者】	项宏发;
【导师】	陈春华; 葛学武;
【学位授予单位】	中国科学技术大学;
【学科专业名称】	高分子化学与物理
【学位年度】	2009
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	中国科学技术大学
【网络出版投稿时间】	2010-03-29
【关键词】	锂离子电池; 安全性; 阻燃电解液; 离子液体; 热稳定性; 相容性;
【英文关键词】	lithium-ion batteries; safety; flame-retardant electrolyte; ionic liquid; thermal stability; compatibility;
【中文摘要】	锂离子电池由于具有能量密度大、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点,在小型数码电子产品中获得了广泛应用,在电动汽车、航空航天等领域也具有广阔的应用前景。然而,近年来关于锂离子电池引发的火灾甚至爆炸的报道己屡见不鲜,锂离子电池的安全问题引起人们普遍的关注,是限制锂离子电池在动力和大规模储能领域实现产业升级的主要障碍。本论文主要围绕高安全性锂离子电池电解质展开研究,涉及到阻燃/不燃电解液、离子液体电解液和普通电解液的热稳定性及与电极相容性的研究。此外,本论文还利用阻燃电解液衍生了一种亚微米的石墨薄片的新颖制备方法。在论文第一章中,作者回顾了锂离子电池的发展历史,简要介绍了锂离子电池的结构、组成和工作原理。然后,重点分析锂离子电池存在的安全问题,并综述了材料的热稳定性和电解质的安全性两个方面的文献。第二章介绍了甲基膦酸二甲酯(DMMP)的物理化学性质,将其作为电解液阻燃添加剂在锂离子电池中进行探索性的应用,发现DMMP与正极材料能很好地兼容,与普通石墨负极材料的兼容性较差;但是相应的电解液,如含10%DMMP的电解液能与结构稳定较好的中间相碳微球(MCMB)和表面改性石墨(SMG)很好地兼容...
【英文摘要】	Lithium-ion batteries are now widely used as energy storage devices for portable electronic devices such as laptop computers, cellular phones and digital cameras due to their high-energy density. Large-sized lithium-ion batteries and battery packs are also very attractive for electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicle (HEV) applications. However, safety concerns have become the most important issue for the development of lithium-ion batteries because quite a few serious accidents of fire and explosi...
【更新日期】	2010-04-22

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