本文二维码信息
二维码(扫一下试试看!)
ZIF-67原位负载纳米纤维素基锂离子电池隔膜的制备及性能研究
Preparation and Properties of ZIF-67 In-situ Loaded Cellulose Nanofibril-based Separator for Lithium-ion Batteries
投稿时间:2024-03-08  
DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2024.05.009
关键词:  乙酰化纳米纤维素  ZIF-67  隔膜  锂离子电池
Key Words:acetylated cellulose nanofibril  ZIF-67  separator  lithium-ion batteries
基金项目:广西青年科学基金项目(2018GXNSFBA138027);广西高校中青年教师基础能力提升项目(2018KY0023);广西高等学校千名中青年骨干教师培育计划项目;广西大学科研基金项目(学术骨干项目)(XGZ170232);特色木质纤维资源清洁高效分离与利用(2023GXNSFGA026001)。
作者单位邮编
徐涌林 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
陈卓玲 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
崔京浩 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
郭滨珲 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
陈思颖 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
李薇* 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004
广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004 
530004
摘要点击次数: 1585
全文下载次数: 985
摘要:本研究以纳米纤维素(CNF)为原料,经乙酰化、原位负载ZIF-67和浸渍电解液制备出一种新型ZIF-67@乙酰化纳米纤维素(ZIF-67@ACNF)锂离子电池隔膜,系统探讨了ZIF-67的粒径对隔膜结构及性能的影响。结果表明,当ZIF-67的粒径从0.46 μm(ZIF-674@ACNF隔膜)减小至0.25 μm(ZIF-678@ACNF隔膜)时,隔膜的孔隙率从74.2%减小至52.1%,离子电导率从0.75 mS/cm下降至0.22 mS/cm,界面电阻从112.5 Ω增加至1 115.7 Ω,锂离子迁移数从0.41减小至0.31,电化学稳定窗口从5.1 V减小至4.5 V。采用ZIF-674@ACNF隔膜组装电池,在室温、0.5 C的条件下进行电池充/放电测试,初始容量达到159.6 mAh/g,循环200圈后容量保持率达到90%。
Abstract:In this study, cellulose nanofibril (CNF) was acetylated followed by in-situ loading of ZIF-67 and electrolyte impregnation to prepare a novel ZIF-67@acetylated cellulose nanofibril (ZIF-67@ACNF) separator for lithium-ion batteries. The effects of particle size of ZIF-67 on the structure and performance of the separator were systematically investigated. The results showed that as the particle size of ZIF-67 decreased from 0.46 μm (in ZIF-674@ACNF separator) to 0.25 μm (in the ZIF-678@ACNF separator), the porosity of the separator reduced from 74.2% to 52.1%, the ionic conductivity decreased from 0.75 mS/cm to 0.22 mS/cm, the interfacial resistance increased from 112.5 Ω to 1 115.7 Ω, the lithium-ion transference number declined from 0.41 to 0.31, and the electrochemical stability window went down from 5.1 V to 4.5 V. The initial capacity of assembled cell by ZIF-674@ACNF separator reached 159.6 mAh/g with a capacity retention rate of 90% after 200 cycles at 0.5 C under room temperature.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器