大气压dbd等离子体炬对锂离子电池隔膜pp的聚合改性研究

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1、论文须标注）－ＺｈｅｊｉａｎｇＳｃｉＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士专业学位论文Ｐ’ｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＭａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ（＠）１８９７％Ｊ＞ｊｙ中文论文题目：大气压ＤＢＤ等离子体炬对锂离子电池隔膜ＰＰ的聚合改性研究英文论文题目：Ｔｈｅｏｌｒｏｌｅｎｅｍｅｍｂｒａｎｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂａｎｐｙｐｐｙｙａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｒｅｓｓｕｒｅｌａｓｍａｅｔａｓａｓｅａｒａｔｏｒｆｏｒｐｐｐｊｐｌ－ｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂｕｔｔｏｎｂａｔｔｅｒｙ专业学位类别：工程硕士专业学位专业

2、学位领域：材料工程领域作者姓名：尹梦梦；指导教师：陈光良副教授完成日期：２０１７年１１月３０日浙江理工大学学位论文原创性声明。所呈交的学位论文，是本人在导师本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风，本论文的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰。写，我对所写的内容负贵，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名：曰期：＞丨？年０月沁曰丨浙江理工大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解浙江理

3、工大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和，电子版允许论文被査阅或借阅。本人授权浙江理工大学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，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名、：外斤１曰期：年〇月〇曰／／曰期：〇ｉ年＇月曰ｉ户）浙江理工大学硕士学位论文大气压DBD等离子体炬对锂离子电池隔膜PP的聚合改性研究摘要可充电型锂离子电池因为具有比能量大，工作电压高，循环寿命长，安全性能好且能快速充放电等优点，

4、近年来已经成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池(LIB)的组成主要包括正极、负极以及浸润了电解液的隔膜。隔膜是锂离子电池的关键组成部分，隔膜的结构和性能决定了电池的界面结构、内阻等，极大影响了电池的比容量、循环寿命和安全性能等。目前在隔膜市场占据主导地位的是聚烯烃隔膜，聚烯烃隔膜最大的优点是有较好地机械强度和化学稳定性，并且原材料的价格比较低廉，它也是最早商业化隔膜，然而聚烯烃隔膜是非极性的材料，用聚烯烃材料制作的隔膜材料与电解液亲和性较差，从而导致聚烯烃隔膜的保液性差，隔膜的界面阻抗也较高。目前采用单一的制备技术获得的隔膜在性能方面存在很多的缺陷，而无法满足

5、高性能锂离子电池隔膜的需要。如采用熔融拉伸法制作的隔膜的力学性能很差，隔膜的孔隙率低、对电解质的亲和性较差等系列的问题；而釆用无纺布方法制备的隔膜的孔隙率较大，且存在着机械性能较差的问题，从而影响了电池性能的发挥。因此，为了弥补隔膜在制备过程中性能上的不足，对隔膜进行二次改性是很有必要的。在本文中，利用了等离子体来改性聚丙烯(PP)隔膜，因为等离子体改性只作用在材料的表面层，并不改变基体本身具有的性质，并且等离子体对材料改性的表面改性层的厚度是极薄的，该表面改性层对基体不仅有比较强的粘着力，还可以提升材料化学稳定性和热稳定性等。我们通过大气压辉光放电等离子体射流

6、(APGD-PJ)把丙烯酸(AA)单体聚合在商业PP隔膜上，实现亲水改性。利用相关仪器分析了聚合改性后PP隔膜的表面形貌结构、浸润性能、力学性能、孔径分布以及电化学性能。实验结果表明，大气压等离子体聚合10min后AA聚合物均匀涂覆在了PP隔膜的表面，用Ar/O2/AA改性的隔膜平均孔径约为27.5nm，而用He/O2/AA改性后的隔膜表面AA聚合物分布更加均匀，PP隔膜的平均孔径约为20.1nm。此外，由He/O2/AA等离子体改性的PP隔膜的接触角从112°降低至39°，与原始PP隔膜相比，改性PP隔膜的电解质吸附量提高近6倍，明显加速了锂离子迁移速度；界面

7、阻抗谱图显示Ar-He/AA聚合改性后的PP隔膜的界面阻抗约为未改性PP隔膜界面阻抗的三分之一；采用Ar/O2/AA和He/O2/AA等离子体改性后的PP隔膜组装的电池与用原始PPI浙江理工大学硕士学位论文大气压DBD等离子体炬对锂离子电池隔膜PP的聚合改性研究隔膜(比容量为127.8mAh/g)组装的电池相比，具有较高的比容量(分别是136.3mAh/g，139.3mAh/g)、良好的循环性能和倍率充放电性能。关键词：隔膜；锂离子电池；大气压等离子体射流；等离子聚合II浙江理工大学硕士学位论文大气压DBD等离子体炬对锂离子电池隔膜PP的聚合改性研究Thepol

8、ypropyleneme