Khóa luận tốt nghiệp: Pin Li-Ion - Hiện trạng và triển vọng

Đề tài nghiên cứu nhằm 2 mục tiêu: Nắm được nguyên lý hoạt động, cấu tạo của pin Li-ion; bước đầu định hướng nghiên cứu về nguồn tích trữ năng lượng mới, nâng cao hiệu quả sử dụng các nguồn năng lượng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khóa luận tốt nghiệp: Pin Li-Ion - Hiện trạng và triển vọng TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ ------------------- HOÀNG THỊ HÀPIN LI-ION: HIỆN TRẠNG VÀ TRIỂN VỌNG Chuyên ngành: VẬT LÝ CHẤT RẮN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS,TS. Lê Đình Trọng HÀ NỘI, 2017 i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật Lý, các thầy côgiáo trong khoa Vật Lý đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản khóa luậnnày. Và đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS, TS Lê Đình Trọngđã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em với những chỉ dẫn khoa học quý giá trongquá trình nghiên cứu hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp này. Mặc dù cónhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh song do lần đầu mớilàm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận thực tế cũng như hạnchế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sótnhất định mà bản thân chưa thấy được. Em rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô giáo và các bạn đểkhóa luận của em được hoàn chỉnh hơn. Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên Hoàng Thị Hà ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Pin Li-ion hiện trạng và triển vọng”được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình củathầy giáo, PGS. TS Lê Đình Trọng, tôi xin cam đoan khóa luận này là thành quảcủa quá trình làm việc nghiêm túc của bản thân và nội dung của khóa luận khôngtrùng lặp với các công trình nghiên cứu của các tác giả trước đã công bố. Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên Hoàng Thị Hà iii MỤC LỤCMỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................. 2 5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 2 6. Cấu trúc khóa luận ..................................................................................... 2Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PIN Li-ION ...................................................... 3 1.1. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin li-ion ....................................... 3 1.1.1. Đặc điểm, cấu tạo pin li-ion ............................................................. 3 1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin li-on ................................................... 4 1.2. Những ưu điểm và hạn chế của pin Li-ion ............................................. 6 1.3. Ứng dụng của pin Li-ion......................................................................... 9Chương 2. ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦACÁC VẬT LIỆU CẤU THÀNH PIN Li-ION ................................................ 10 2.1. Vật liệu điện cực dương........................................................................ 10 2.1.1. Đặc trưng cấu trúc tinh thể ............................................................ 11 2.1.2. Đặc trưng điện hoá của các vật liệu điện cực dương .................... 14 2.2. Vật liệu điện cực âm ............................................................................. 20 2.2.1. Graphit cacbon ............................................................................... 20 2.2.2. Vật liệu Li4Ti5O12 (LTO)................................................................. 23 2.2.3. Vật liệu điện cực a-nốt hợp kim ..................................................... 24 2.3. Chất điện ly ........................................................................................... 26 2.3.1. Phân loại ........................................................................................ 26 2.3.2. Tính chất đặc trưng ........................................................................ 27 ivChương 3. PIN LI-ION TOÀN RẮN, MÀNG MỎNG .................................. 32 3.1. Đặc điểm cấu tạo .................................................................................. 32 3.2. Đặc trưng điện hóa của pin ion Li thể rắn, màng mỏng ....................... 33 3.3. Pin ion liti với các điện cực âm mạ điện in-situ ................................... 35KẾT LUẬN ..................................................................................................... 38TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 39 v MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Việc cải thiện nâng cao chất lượng môi trường sống và tái tạo các nguồnnăng lượng đã và đang là những vấn đề được quan tâm đặc biệt cho cuộc sốnghiện đại và trong tương lai của con người. Các yêu cầu đặt ra hiện nay là cầnphải tạo ra các nguồn năng lượng sạch, không gây tác hại với môi trường. Cónhiều biện pháp được đưa ra để đáp ứng những yêu cầu đó như sử dụng cácnguồn năng lượng mặt tr ...