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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林坤德
研究生(外文):Kun-De Lin
論文名稱:摻雜氧化鋁顆粒膠態電解質鋰電池的研究
論文名稱(外文):The Study of α-Al2O3 Nanoparticle Doped Gel-Type Electrolyte Lithium Ion Battery
指導教授:斯頌平
指導教授(外文):Sung-Ping Szu
口試委員:陳汕塘李英德
口試日期:2012-07-24
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:物理學系所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:氧化鋁顆粒膠態電解質鋰電池
外文關鍵詞:α-Al2O3 NanoparticlesGel-Type ElectrolyteLithium Ion Battery
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本實驗我們使用單一有機溶劑碳酸乙烯酯做溶劑,與高分子聚合物聚丙烯腈調配高分子電解質,並加入α-Al2O3奈米顆粒製成奈米複合高分子電解質。藉由碳酸乙烯酯的高沸點以及高含量的聚丙烯腈讓電解質接近固態提升鋰電池安全性。
我們使用X-Ray粉末繞射、熱差分析、熱重分析、循環伏安法分析、交流阻抗分析以及電池充放電等不同方法研究電解質,與使用磷酸亞鐵鋰為正極,鋰金屬為負極所製成的電池。
實驗結果顯示電解質中摻雜奈米粒子能有效提高電解質導電度。實驗中我們參雜奈米粒子越多導電度越高。α-Al2O3的摻雜能降低界面間的阻抗,以及降低電解質結晶程度。聚丙烯腈含量多的電解質接近固態,在熱分析上顯示在高溫工作時的安全性。最後使用接近固態且導電度最高的奈米複合高分子電解質製成鋰電池,可以提升導電度以及降低界面阻抗,並能有效提升鋰電池蓄電量。


Nano-composite polymer electrolytes were prepared by mixing various amounts of poly(acrylonitrile) (PAN), ethylene carbonate, and α-Al2O3 nano-particles. Batteries using these nano-composite polymer electrolytes were assembled with lithium iron phosphate and lithium metal as electrodes. Both electrolyte and the battery were characterized by powdered x-ray diffraction, differential scanning calorimetry, thermogravimetry, cyclic voltammetry, AC impedance analysis and battery charger/ discharger. Adding α-Al2O3 nano-particles in polymer electrolytes can effectively increase the conductivity of lithium ion, reduce the crystalline phase of PAN, and the interface resistances between the electrolyte and the electrodes. The electrolyte becomes solid as more PAN is added. This can improve the safety and the charge capacity of the battery.

第一章 緒論
1-1 前言……………………………………………………………1
1-2 電池原理介紹…………………………………………………3
1-3 奈米複合高分子電解質相關研究……………………………11
1-4 正極材料………………………………………………………12
1-5 負極材料………………………………………………………19
1-6 研究動機與目的………………………………………………20
第二章 研究方法
2-1 正極電極片備製…………………………………………………22
2-2 奈米複合高分子電解質調配……………………………………23
2-3 量測配置………………………………………………………24
2-3-1 電池罐體裝配……………………………………………24
2-3-2 電阻值量測…………………………………………………25
2-4 量測儀器設備及原理簡介………………………………………26
2-4-1 交流阻抗分析儀……………………………………………26
2-4-2 循環伏安儀…………………………………………………37
2-4-3 DSC熱差分析儀…………………………………………39


第三章 結果與討論
3-1 奈米複合高分子電解質分析……………………………………42
3-1-1經多次充放電完成後奈米複合高分子電解質阻抗值………42
3-1-2 X-Ray 繞射分析……………………………………………47
3-1-3 DSC 熱差分析……………………………………………49
3-1-4 TGA 熱重分析…………………………………………51
3-2鋰離子在電池各界面阻抗的分析…………………………………52
3-3 充放電效率表現……………………………………………61
3-3-1循環伏安法測試………………………………………………61
3-3-2 充放電循環表現 ……………………………………………64
第四章 結論………………………………………………………70
參考文獻……………………………………………………………73


[1] 吳念祺, 陳彥豪, 電子檢測與品管 88 (2011) 17。
[2] G. Park, H. Nakamura, Y. Lee, M. Yoshio, Journal of Power Sources 189 (2009) 602.
[3] S. Ahomad, S. Ahmad, S. Agnihotry, Journal of Power Sources 140 (2005) 151.
[4] S. Ahmad, T. Saxena, S Ahmad, S. Agnihotry, Journal of Power Sources 159 (2006) 205.
[5] F. Coowar, A. Christie, P. Bruce, C. Vincent, Journal of Power Sources 75 (1998) 144.
[6] T. Ong, H. Yang, Journal of The Electrochemical Society 149 (2002) A1.
[7] C. Brissot, M. Rosso, J. Chazalviel, S. Lascaud, Journal of Power Sources 81 (1999) 925.
[8] S. Zhang, Journal of Power Sources 164 (2007) 351.
[9] F. Croce, G. Appetecchi, L. Persi, B. Scrosati, Nature 394 (1998) 456.
[10] F. Dias, L. Plomp, J. Veldhuis, Journal of Power Sources 88 (2000) 169.
[11] C. Yang, J. Perng, Y. Wang, C. Wan, Journal of Power Sources 62 (1996) 89.
[12] G. Appetecchi, F. Croce, P. Romagnoli, B. Scrosati, Electrochemistry Communications 1 (1999) 83.
[13] Y. Yang, H. Chen, F. Lin, C. Chen, Solid State Ionics 150 (2002) 327.
[14] J. Hwang, H. Peng, J. Yeh, Journal of Applied Polymer Science 120 (2011) 2041.
[15] A. Stephan, European Polymer Journal 42 (2006) 21.
[16] S. Ahmad, S. Agnihotry, Current Applied Physics 9 (2009) 108.
[17] A. Best, A. Ferry, D. MacFarlane, M. Forsyth, Solid State Ionics 126 (1999) 269.
[18] A. Christis, S. Lilley, E. Staunton, Y. Andreev, P. Bruce, Nature 433 (2005) 6
[19] J. Weston, B. Steele, Solid State Ionics 7 (1982) 75.
[20] D. Alliata, R. Kotz, P. Novak, H. Siegenthaler, Electrochemistry Communications 2 (2000) 436.
[21] H. Brynegelsson, M. Stjerndahl, T. Gustafesson. K. Edstrom, Journal of Power Sources 174 (2007) 970.
[22] P. Moss, G. Au, E. Plichta, J. Zheng, Journal of Power Sources 189 (2009) 66.
[23] A. Churikov, Electrochimica Acta 46 (2001) 2415.
[24] P. Verma, P. Maire, P. Novak, Electrochimica Acta 55 (2010) 6332.
[25] A. Padhi, K. Nanjundoswamy, J. Goodenough, Journal of The Electrochemical Society 144 (1997) 4.
[26] S. Chung, J. Bloking, Y. Chiang, Nature Materials 1 (2002) 123.
[27] M. Takahashi, S. Tobishima, K. Takei, Y. Sakurai, Solid State Ionics 148 (2002) 283.
[28] A. Andersson, J. Thomas, Journal of Power Sources 97 (2001) 498.
[29] M. Takahashi, S. Tobishima, K. Takei, Y. Sakurai, Solid State Ionics 97 (2001) 508。
[30] A. Andersson, B. Kalska, L. Haggstrom, J. Thomas, Solid State Ionics 130 (2000) 41.
[31] S. Yang, P. Zavalij, M. Whittingham, Electrochemistry Communications 3 (2001) 505.
[32] K. Park, J. Son, H. Chung, S. Kim, C. Lee, H. Kim, Electrochemistry Communications 5 (2003) 839.
[33] N. Ravet, Y. Chouinard, J. Magnan, S. Besner, M. Gauthier, M. Armand, Journal of Power Sources 97 (2001) 503。
[34] M. Gaberscek, R. Dominko, J. Jamnik, Electrochemistry Communications 9 (2007) 2778.
[35] H. Shin, W. Cho, H. Jang, Electrochimica Acta 52 (2006) 1472.
[36] Z. Chen, J. Dahn, Journal of The Electrochemical Society 149 (2002) A1184.
[37] D. Wang, H. Li, S. Shi, X. Huang, L. Chen, Electrochimica Acta 50 (2005) 2955.
[38] M. Saidi, J. Barker, H. Huang, J. Swoyer, G. Adamson, Journal of Power Sources 119 (2003) 266.
[39] K. Park, J. Son, H. Chung, S. Kim, C. Lee, K. Kang, H. Kim, Solid State Communicayions 129 (2004) 311.
[40] M. Watanbe, M. Kanba, K. Nagaoka, Journal of Polymer Science 21
(1983) 939
[41] G. Silva, B. Marzana, Journal of Materials Science 35 (2000) 4721.
[42] J. MacDonald, Soild State Ionics 13 (1984) 147。
[43] D. Aurbach, Journal of Power Sources 89 (2000) 206.
[44] D. Aurbach, E. Zinigrad, Y. Cohen, H. Teller, Soild State Ionics 148 (2002) 405.
[45] C. Capiglia, J. Yang, N. Imanishi, A. Hirano, Y. Takeda, O. Yamamoto, Journal of Power Sources 119 (2003) 826.
[46] A. Turkovic, P. Dubcek, M. Rakic, M. Loncaric, B. Etlinger, Vacuum 86 (2012) 750.


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