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通識教育化學篇

為了解決鈕扣電池尺寸的問題，作者洪豐裕 這樣論述：

　　坊間中文的通識化學書通常都是翻譯自英文書籍而來，因為通識化學牽涉範圍很廣，作者需要有長年教學經驗才容易抓住重點和主題，國內很少學者在通識化學這方面耕耘，這就反映在這方面出版品的缺乏上面；本書針對中興大學通識課程的化學教學部分而編撰，可以當通識課程教科書或補充教材使用。

鈕扣電池尺寸進入發燒排行的影片

以噴霧乾燥法製備Si/Graphite複合陽極材料及其電性分析

為了解決鈕扣電池尺寸的問題，作者陳映如 這樣論述：

明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 i誌謝 ii摘要 iiiAbstract iv目錄 vi圖目錄 x表目錄 xvii第一章 緒論 11.1 前言 11.2 研究動機 2第二章 文獻回顧 32.1 二次電池簡介 32.2 鋰離子二次電池的基本概念 42.2.1 陰極材料 (Cathode materials) 52.2.2 陽極材料 (Anode materials) 72.2.3 電解液 (Electrolyte) 92.2.4 隔離膜 (Separator) 112.3 碳/矽複合陽極介紹 122.3.1 矽基材料之介紹 12

2.3.2 鋰離子嵌入碳材的充/放電原理及矽的儲存機理 132.4 碳/矽複合陽極材料製備方式 142.4.1 固相摻混法 (Solid-state blending method) 142.4.2 靜電自組裝法 (Electrostatic self-assembly method) 202.4.3 氣相沉積法 (Chemical vapor deposition) 252.4.4 噴霧乾燥法 (Spray drying method) 322.5 陽極材料改良方式 382.5.1 尺寸控制 392.5.2 表面包覆 432.5.3 活性/非活性合金

482.5.4 結構設計 522.5.5 複合材料 56第三章 實驗方法 603.1 實驗藥品與儀器 603.1.1 實驗藥品 603.1.2 實驗儀器與設備 623.2 矽碳複合陽極材料製備 643.2.1 靜電自組裝法製備矽石墨複合陽極材料 (bare-Si/G)之步驟 643.2.2 以噴霧乾燥法製備矽石墨複合陽極材料(SD-Si/G)之步驟 663.3 材料之物/化性分析 683.3.1 晶相結構分析 (X射線繞射分析） 693.3.2 材料碳層分析 (顯微拉曼光譜分析) 703.3.3 碳含量分析 (元素分析儀) 713.3.4 官

能基分析 (傅立葉轉換紅外光譜分析) 723.3.5 表面形態與元素組成分析 (掃描式電子顯微鏡分析) 733.3.6 晶體微觀結構分析 (穿透式電子顯微鏡) 753.3.7 比表面積分析 (比表面積與孔徑分析儀) 763.3.8 材料之電化學性質分析 77第四章 結果與討論 834.1 複合材料之物化性分析 834.1.1 複合材料之晶相結構分析 (XRD) 834.1.2 複合材料之顯微拉曼光譜分析 (Raman) 854.1.3 複合材料之表面官能基分析 (FT-IR) 874.1.4 複合材料之表面形貌分析 (SEM)與元素分析 (EDS) 89

4.1.5 複合材料之微觀結構分析 (HR-TEM) 964.1.6 複合材料之粒徑大小分析 (DLS) 1004.1.7 複合材料之表面電位分析 (Zeta Potential) 1064.1.8 複合材料之比表面積分析 (BET) 1094.1.9 複合材料之殘碳量分析 (EA) 1124.2 電化學性能分析 1134.2.1 低電流速率充/放電分析 1134.2.2 高電流速率充/放電分析 1164.2.3 循環穩定性分析 1214.2.4 交流阻抗測試及鋰離子擴散係數分析 1314.2.5 電化學之循環伏安分析 1384.2.6 差分容量分

析 1414.2.7 原位膨脹分析 144第五章 結論 151參考文獻 152 圖目錄圖 1、(a). 為充電過程、(b). 為放電過程中鋰離子二次電池的工作原理示意圖 4圖 2、陰極晶體結構圖: (a). 橄欖石結構、(b). 層狀結構、(c). 尖晶石結構 5圖 3、合金型、轉化合金型、轉化型及插層型等不同陽極材料特性比較 7圖 4、失效機理: (a). 顆粒粉碎；(b). 電極塌陷；(c). SEI層連續生成 12圖 5、a-Si@SiOx/C複合材料在充放電速率為 (a). 100 mA g-1及 (b). 500 mA g-1時的充/放電循環性能 16圖 6、1-

BM樣品的 (a1). SEM、(a2). TEM和(a3). SAED圖像；2-BM樣品的；(b1). SEM、(b2). TEM和(b3). SAED圖像 17圖 7、(d). 1-BM和(f). 2-BM在0.2C時的放電/充電曲線圖 18圖 8、1-BM和2-BM樣品在 (e). 不同電流速度下的電化學性能；(g). 0.2C下的循環壽命圖 19圖 9、自組裝法製備多孔石墨/矽/碳複合材料之製程示意圖 20圖 10、多孔石墨/矽/碳的(a). 循環伏安圖；(b). 電流速度為50 mA g−1的第1、5、10、20次之充/放電曲線圖；(c). 循環壽命圖；(d). 不同速率性能

圖 21圖 11、RH-Nano Si@C/CNT的(a-c). SEM圖、(d、e). TEM圖及(f).HR-TEM圖和其相對應的選區電子繞射圖 22圖 12、RH-Nano Si@C/CNT的倍率性能表現分析圖 23圖 13、RH-Nano Si@C/CNT的長期充/放電循環壽命圖 24圖 14、微波等離子體CVD反應器裝置示意圖 25圖 15、微波功率為0.4、1 kW時，不同CVD時間與矽含量的關係圖 26圖 16、充/放電速率為C/20時，首次循環的可逆/不可逆克電容量與矽含量之間的關係比較圖 27圖 17、在2 C高速率充/放電時，碳矽複合材料的循環壽命圖 28圖

18、Si NP-C電極的拉曼光譜分析圖 29圖 19、在不同放大倍數下，碳片上Si NP沉積的形態圖 30圖 20、在0.1 A g-1速率下，Si NP (0.5 mg cm-2)克電容量維持率、庫侖效率及使用相同的測量程序循環的碳基板的克電容量維持率圖 30圖 21、不同質量負載的Si NP-C電極在0.8 A g-1速率時的循環壽命圖 31圖 22、不同質量負載的Si NP電極的倍率能力分析圖 31圖 23、噴霧乾燥製程示意圖 33圖 24、球型Si/C複合材料的 (f)-(g). SEM圖；(h). FIB分析的切面圖 33圖 25、Si/C陽極的 (a). 首次充/

放電曲線圖；(b). 長期循環壽命圖 34圖 26、不同速率下的充放電曲線圖 (黑色為無3D導電網絡的Si/C陽極，紅色為具有3D導電框架的Si/C陽極) 34圖 27、(a). 矽原料、(b). 天然石墨和(c-d). 石墨/矽-多孔碳複合材料的SEM圖像；(e). 石墨/矽-多孔碳複合材料的橫切面SEM圖像 36圖 28、石墨/矽-多孔碳複合材料的氮吸-脫附曲線圖 37圖 29、石墨/矽-多孔碳複合材料和天然石墨(插圖)的循環伏安圖 37圖 30、天然石墨與石墨/矽-多孔碳複合材料的循環性能及庫倫效率圖 38圖 31、微米級/奈米級MG-Si粉的製備流程圖 39圖 32、(a

). 微米級矽電極、(b). 奈米級矽電極在速率C/24時的前兩次充/放電曲線變化圖 40圖 33、微米級和奈米級矽電極於C/6速率下的循環壽命比較圖 41圖 34、SEM圖像：(a). 循環前、(b). 循環後的微米級矽電極(c). 循環前、(d). 循環後的奈米級矽電極 42圖 35、Si/G/C複合材料的製備流程圖 43圖 36、矽、MCMB和Si/G/C複合物的拉曼光譜圖 44圖 37、Si/G/C複合材料的TEM圖像: (d). 全尺寸；(e). 部分放大圖、(插圖為SAED圖像)；(f). 邊界部分的HRTEM圖 45圖 38、不同矽比例之Si/G/C複合材料在前三個循

環中的充/放電曲線圖: (a). 10 wt.%；(b). 20 wt.%；(c). 30 wt.%；(d). 40 wt.% 46圖 39、在第二循環的鋰化狀態下Si/G/C複合材料的AC曲線圖 46圖 40、速率為0.2 C時，Si/G/C複合材料之放電克電容量與庫侖效率圖 47圖 41、嵌入Cu3Si的3D PoSi的合成流程圖 48圖 42、(a)–(c). 嵌入Cu3Si的3D PoSi之不同倍率的FESEM圖像；(d). EDS元素映射圖；(e). 氮吸附和解吸等溫線圖；(f). 相應孔徑分佈圖 49圖 43、(a)-(c). 嵌入Cu3Si的3D PoSi之不同放大倍率

的TEM圖像和(d). HRTEM圖像 50圖 44、嵌入Cu3Si-3D PoSi電極的(a). CV曲線；(b). 電流速度為0.4 A g-1時的循環性能；(c). 不同電流速度下的倍率性能；(d). AC 51圖 45、卵黃殼多孔矽@碳之合成設計示意圖 52圖 46、p-SiNPs@HC之XRD分析圖 53圖 47、p-SiNPs@HC之 (a). TEM圖像；(b). HRTEM模式；(c). SAED圖；(d). 高角度環形暗場掃描透射電子顯微鏡成像圖像 54圖 48、(a). p-SiNPs@ HC-1電極的CV曲線圖；(b). 各材料電極的第一循環充/放電曲線圖；(c

). 電流速度為200 mA g–1時各材料的循環壽命圖；(d). 各材料在不同電流密度時的倍率性能 55圖 49、(a). 各材料的奈奎斯特 (EIS)曲線圖；(b). p-SiNPs @ HC-1的EIS曲線在循環過程中的演變 56圖 50、SiGC複合材料的製備合成過程示意圖 57圖 51、球磨Si、石墨、SiG及SiGC的拉曼光譜分析圖 57圖 52、球磨Si、SiG及SiGC樣品於不同速率下之電性比較圖 58圖 53、在電流速度為0.5 A g -1下 (c). SiGC充/放電300次循環的循環壽命比較圖；(d). 球磨Si、SiG及SiGC的容量保持率圖 59圖 54

、靜電自組裝流程示意圖 65圖 55、噴霧乾燥法製備矽石墨複合陽極材料 67圖 56、矽石墨複合材料之物/化性檢測項目流程圖 69圖 57、X光繞射分析儀 (BRUKER D2 Phaser)硬體設備圖 70圖 58、顯微拉曼光譜儀 (Confocal Micro-Renishaw)硬體設備圖 71圖 59、元素分析儀 (Thermo Flash 2000)硬體設備圖 72圖 60、傅立葉紅外光光譜儀 (Spectrum 100)硬體設備圖 73圖 61、熱場發射掃描式電子顯微鏡 (JEOL JSM-IT700HR)硬體設備圖 75圖 62、穿透式電子顯微鏡 (HR-TEM)硬

體設備圖 76圖 63、比表面積與孔徑分析儀 (Micromeritics, Gemini VII)硬體設備圖 77圖 64、CR2032鈕扣型半電池之封裝示意圖 79圖 65、佳優 (BAT-750B)充/放電測試儀圖 80圖 66、等效電路示意圖 81圖 67、恆電位電池測試儀 (Metrohm Autolab PGST AT302N)圖 82圖 68、電化學膨脹儀 (Electrochemical dilatometer)結構示意圖 83圖 69、Emax-KS6、Si與矽石墨複合陽極材料的XRD比較圖 85圖 70、NG及矽石墨複合陽極材料之顯微拉曼光譜圖 87圖 7

1、NG、PDDA-Si及各複合陽極材料之FT-IR圖譜 89圖 72、bare-Si/G複合材料之FE-SEM分析圖 91圖 73、SD1-Si/G複合材料之FE-SEM分析圖 91圖 74、SD2-Si/G複合材料之FE-SEM分析圖 92圖 75、bare-Si/G複合材料的EDS分析光譜圖 94圖 76、bare-Si/G複合材料的EDS元素Mapping分佈圖 94圖 77、SD1-Si/G複合材料的EDS分析光譜圖 95圖 78、SD1-Si/G複合材料的EDS元素Mapping分佈圖 95圖 79、SD2-Si/G複合材料的EDS分析光譜圖 96圖 80、SD2

-Si/G複合材料的EDS元素Mapping分佈圖 96圖 81、NG樣品之TEM分析圖 98圖 82、bare-Si/G複合陽極材料之TEM分析圖 99圖 83、SD1-Si/G複合陽極材料之TEM分析圖 100圖 84、SD2-Si/G複合陽極材料之TEM分析圖 100圖 85、NG之雷射粒徑分析圖 102圖 86、bare-Si/G之雷射粒徑分析圖 103圖 87、SD1-Si/G之雷射粒徑分析圖 104圖 88、SD2-Si/G之雷射粒徑分析圖 105圖 89、NG之Zeta表面電位檢測結果圖 107圖 90、PDDA-Si之Zeta表面電位檢測結果圖 108圖

91、bare-Si/G複合陽極材料之比表面分析圖 110圖 92、SD1-Si/G複合陽極材料之比表面分析圖 110圖 93、SD2-Si/G複合陽極材料之比表面分析圖 111圖 94、各種不同矽石墨複合陽極材料於100/100 mA g-1充/放電速率下之活化電性比較圖 114圖 95、各種不同矽石墨複合陽極材料於100 mA g-1相同速率下之首次充/放電曲線 115圖 96、各材料於不同充/放電速率下之充/放電電性表現階梯圖 117圖 97、bare-Si/G樣品於100-800 mA g-1不同速率下之充/放電曲線圖 118圖 98、SD1-Si/G樣品於100-800

mA g-1不同速率下之充/放電曲線圖 119圖 99、SD2-Si/G樣品於100-800 mA g-1不同速率下之充/放電曲線圖 120圖 100、各材料在100/100 mA g-1速率下之充/放電循環壽命比較分析圖 122圖 101、bare-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能曲線圖 123圖 102、SD1-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能曲線圖 124圖 103、SD2-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能曲線圖 125圖 104、各材料在400/400 mA g-1速率下之充/放電循環壽命比較圖 126圖

105、bare-Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性能曲線圖 127圖 106、SD1-Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性能曲線圖 128圖 107、SD2-Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性能曲線圖 129圖 108、在100/100 mA g-1速率下10次循環充/放電後，bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品之EIS阻抗比較圖；插圖為放大區間在50Ω 131圖 109、在100/100 mA g-1速率下30次循環充/放電後，bare-Si/G、SD1

-Si/G及SD2-Si/G樣品之EIS阻抗比較圖；插圖為放大區間在50Ω 132圖 110、在400/400 mA g-1速率下經100次循環充/放電後，bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品之EIS阻抗比較圖；插圖為放大區間在50Ω 133圖 111、在100/100 mA g-1速率下30次循環充/放電後bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品之Z’ vs. 1/√ω 分析圖 135圖 112、在400/400 mA g-1速率下100次循環充/放電後bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品之Z’ vs. 1/√ω 分析圖

136圖 113、各種不同矽石墨複合陽極材料之首次循環伏安比較圖 138圖 114、bare-Si/G複合陽極材料之循環伏安圖 138圖 115、SD1-Si/G複合陽極材料之循環伏安圖 139圖 116、SD2-Si/G複合陽極材料之循環伏安圖 139圖 117、經兩次循環充/放電後，各種自製矽石墨複合陽極材料之差分容量比較圖 140圖 118、bare-Si/G複合陽極材料之差分容量分析圖 141圖 119、SD1-Si/G複合陽極材料之差分容量分析圖 141圖 120、SD2-Si/G複合陽極材料之差分容量分析圖 142圖 122、矽石墨複合電極之電壓-時間變化曲線比較圖

145圖 123、矽石墨複合電極之厚度-時間變化曲線比較圖 145圖 124、bare-Si/G複合電極前五次循環之相對厚度變化與電壓分佈曲線 146圖 125、SD1-Si/G複合電極前五次循環之相對厚度變化與電壓分佈曲線 147圖 126、SD2-Si/G複合電極前五次循環之相對厚度變化與電壓分佈曲線 148表目錄表 1、常見二次電池之特性比較 3表 2、各種不同結構陰極材料之特性比較 6表 3、不同種類碳系材料的負極特性表現 8表 4、不同鋰鹽的特性分析 9表 5、不同電解質溶劑的特性分析 10表 6、原始Si、研磨Si、熱處理過的研磨Si及不同重量比的研磨矽/檸檬

酸複合材料在定電流充/放電時的電化學性能 (充/放電電流為100/100 mA g-1) 15表 7、不同矽含量複合陽極材料的電阻值 47表 8、實驗藥品 60表 9、實驗儀器與設備 62表 10、樣品簡稱表 64表 11、充/放電流條件計算表 79表 12、NG及各矽石墨複合陽極材料之micro-Raman數值比較 86表 13、KS6之雷射粒徑結果數據 101表 14、NG之雷射粒徑結果數據 102表 15、bare-Si/G之雷射粒徑結果數據 103表 16、SD1-Si/G之雷射粒徑結果數據 104表 17、SD2-Si/G之雷射粒徑結果數據 105表 18、N

G之Zeta表面電位檢測結果數據 107表 19、PDDA-Si之Zeta表面電位檢測結果數據 108表 20、各矽石墨複合陽極材料之比表面積數值表 109表 21、各種不同自製矽石墨複合陽極材料之碳含量分析 112表 22、各種不同矽石墨複合陽極材料於相同充/放電速率下之活化電性表現比較表 114表 23、各種不同矽石墨複合陽極材料之首次充/放電之電性數據表 115表 24、各材料於不同充/放電速率下之充/放電電性比較表 117表 25、bare-Si/G樣品於不同充/放電速率下之電性數據表 118表 26、SD1-Si/G樣品於不同充/放電速率下之電性數據表 119表 2

7、SD2-Si/G樣品於不同充/放電速率下之電性數據表 120表 28、各材料在100/100 mA g-1速率下，充/放電循環穩定性比較表 122表 29、bare-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能數據表 123表 30、SD1-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能數據表 124表 31、SD2-Si/G於100/100 mA g-1速率下之循環性能數據表 125表 32、各材料在400/400 mA g-1速率下，充/放電循環穩定性比較表 126表 33、bare -Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性

能數據表 127表 34、SD1 -Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性能數據表 128表 35、SD2 -Si/G於400/400 mA g-1速率下之100 Cycle循環性能數據表 129表 36、本實驗自製矽碳複合陽極材料數據結果與文獻資料之比較 130表 37、bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品經過10次100 mA g-1相同速率充/放電循環後之阻抗分析結果數據 132表 38、bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品經過30次100 mA g-1相同速率充/放電循環後之阻抗分析結果數據 133

表 39、bare-Si/G、SD1-Si/G及SD2-Si/G樣品經過100次400 mA g-1相同速率充/放電循環後之阻抗分析結果數據 134表 40、各複合陽極材料於100 mA g-1速率下，30次充/放電循環後之鋰離子擴散係數比較 136表 41、各種不同複合陽極材料於400 mA g-1速率下，100次充/放電循環後之鋰離子擴散係數比較 137表 42、矽石墨複合電極於相同充/放電速率下之電性數據表 146表 43、bare-Si/G複合電極前五次循環之膨脹率與不可逆膨脹率數據比較 148表 44、SD1-Si/G複合電極前五次循環之膨脹率與不可逆膨脹率數據比較 14

9表 45、SD2-Si/G複合電極前五次循環之膨脹率與不可逆膨脹率數據比較 150

王淑芬X雅菲，手感禮物提案20+：創意機關、夢幻插畫，萌萌手作表心意

為了解決鈕扣電池尺寸的問題，作者王淑芬,雅菲 這樣論述：

　　閱讀手作雙達人王淑芬X 新世代卡片小甜心雅菲， 　　跨世代首次攜手合作，就是要讓你萌心大噴發！ 　　20件科學與美學相遇的創意提案，7種暗藏不露的創意機關巧思， 　　止不住的「哇哇哇」驚嘆聲，是送給重要他人的暖心禮物，也是妝點居家的夢幻雜貨！ 　　親手做禮物，視覺系療癒提案，看到就有好心情！ 　　20件最富暖意的手作創意， 　　是婚禮的祝福，是生日的心意，是告白的情書，是友情的見證！ 　　7種讓「藝術腦」也可以跟「理工腦」秀一下的創意巧思， 　　說不完的情感，就用美學與科學牽手的暖心卡片，繼續替你說！ 　　【暗藏在手感禮物裡的科學小機關】 　　機關1：視覺暫留 　　利用視覺暫留

原理，做出轉花卡、費納奇鏡、動畫箱、轉杯動畫、魔法動畫書、動感盤6種療癒系禮物，打造紙上動畫的奇幻祕境。 　　機關2：光的反射 　　具有鏡面效果的軟鏡，反射出盒子裡的圖案，創造獨一無二的萬花筒。變換紙盒造型，設計轉盤、伸縮2種萬花筒，帶你看見絢麗繽紛的花花世界。 　　機關3：發光電路 　　會發光的卡片，最能吸引收禮人的目光。製作卡片時，加入導電銅箔膠帶、LED、鈕扣電池，就能設計出發光卡、發光站立卡、發光聖誕卡、紅綠燈發光卡等4種吸睛百分百的閃亮亮卡片。 　　機關4：槓桿原理 　　能互動的機關卡片，最能讓人展笑顏。卡片裡隱藏的槓桿小技巧，讓拉翻卡、歪頭拉拉卡帶出隱藏版的小確幸，拉一下紙藝

裡的小動物，看他們在卡片上動起來吧！ 　　機關5：滑輪原理 　　跟著旋轉禮物盒，翩然起舞吧！準備簡單的道具迴紋針和短繩，照著固定方向繞繩，就能讓拉繩咖啡杯和拉繩花園2件作品，轉出最優雅的舞姿！ 　　機關6：凸輪原理 　　轉動小把手，立體紙寶盒up & down。動手跟著做機械上下動和機械轉圈圈，就能讓旋轉的動作模式轉換成直線的動作模式。 　　機關7：齒輪原理 　　按照齒輪模型動手作，轉動幸福的把手，讓旋轉木馬和齒輪樂園2個創意，帶出一次又一次的幸福感！ 　　【雅菲心意，讀者限定】 　　3組禮物提案著色紙模，輕鬆上色，零經驗也能做出暖意滿點的情意。 　　15個手繪裝飾插圖，用小小

菲、小王子、貓巧可、旋轉木馬，裝飾愛的手作。 本書特色 　　創意變立體：20個少女系科學機關手作提案，視覺暫留、光的反射、發光電路、機械原理（槓桿、滑輪、凸輪、齒輪），讓創意變身立體遊樂園！ 　　美學加科學：7個紙藝創作裡常運用的科學原理，展現最具互動感的送禮心意！ 　　暖身小練習：4個科學原理暖身小練習，簡單提案一試就成功！ 好評推薦     　　這本書裡暗藏科學機關的美學提案，沒有實驗材料與藥品，單純以簡單的紙為主體進行設計製作……科學再加上點美術，很有趣；若是反過來在美勞手作裡頭帶點兒科學味，又會是怎樣的感覺呢？ 　　翻開這本書，裡頭的20件手感禮物，讓我看到藝術與人文、科學

與生活科技的相遇與融合！－－何莉芳（「zfangの科學小玩意」科學部落格格主、台中福科國中理化教師）  

以原位生長法製備ZIF-67在表層聚偏二氟乙烯改質的聚乙烯醇不織布複合膜應用於鋰離子二次電池隔離膜

為了解決鈕扣電池尺寸的問題，作者吳筱薇 這樣論述：

目錄明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 i誌謝 ii摘要 iiiAbstract v目錄 vii圖目錄 xi表目錄 xxiii第一章 緒論 11.1 前言 11.2 鋰離子二次電池之發展 21.3 鋰離子二次電池工作原理 31.4 陰極材料(Cathode) 41.5 陽極材料(Anode materials) 71.6 電解質(Electrolyte) 81.7 隔離膜(Separator) 101.8 研究動機 11第二章 文獻回顧 122.1 鋰離子二次電池隔離膜 122.1.1 鋰離子電池隔離膜製備技術 132.1.2 微孔隙隔離膜 152

.1.3 不織布纖維膜 152.1.4 複合隔離膜 172.1.5 靜電紡絲纖維膜 202.2 靜電紡絲技術及應用 222.2.1 靜電紡絲原理 222.2.2 靜電紡絲之製程參數與環境因素影響 232.3 聚乙烯醇(PVA) 282.3.1 聚乙烯醇介紹 282.3.2 聚乙烯醇結構及物化性 282.3.3 聚乙烯醇應用於靜電紡絲 302.4 以含浸法製備複合式隔離膜 352.5 有機金屬框架材料介紹 402.5.1 沸石咪唑酯框架材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks, ZIFs) 422.5.2 ZIF-67材料介紹 432.5.

3 ZIF-67材料應用於鋰離子電池的隔離膜 48第三章 實驗方法 563.1 實驗藥品 563.2 實驗儀器及設備 573.3 靜電紡絲隔離膜製程 583.3.1 聚乙烯醇(PVAM)水溶液配製 583.3.2 靜電紡絲膜製備 583.4 複合膜製備 603.4.1 含浸膜製備 613.4.2 ZIF-67原位生長纖維素不織布複合膜製備 623.4.3 三層式複合膜製備 653.5 物化性分析試驗 673.5.1 晶相結構分析析(X-Ray Diffractometer, XRD) 673.5.2 表面結構形貌分析(掃描式電子顯微鏡) 693.5.3 接觸角分析(

Contact Angle) 713.5.4 隔離膜之吸收率及孔隙率分析 723.5.5 隔離膜中官能基分析(FTIR) 733.5.6 多孔性材料的孔洞分佈分析(PMI) 743.5.7 隔離膜的機械強度測試 753.5.8 隔離膜之尺寸熱穩定性測試(Thermal stability) 763.5.9 熱性質分析(TGA) 773.5.10 離子導電率測試 783.5.11 電化學視窗的線性掃描伏安法測試 793.5.12 鋰離子遷移數測試 803.5.13 對稱電極測試 813.6 電化學分析試驗 823.6.1 鋰離子電池陰極的製備 823.6.2 鈕扣型半電

池組裝 843.6.3 電池充/放電性循環分析 853.6.4 AC交流阻抗測試及離子擴散係數分析 86第四章 結果與討論 884.1 陰極及隔離膜材料之物化性分析試驗 884.1.1 陰極材料及隔離膜之晶相結構分析 884.1.2 材料及隔離膜表面結構形貌分析 904.1.3 隔離膜的親水性分析 954.1.4 隔離膜之吸收率及孔隙率分析 984.1.5 靜電紡絲奈米纖維複合膜之官能基分析 1004.1.6 隔離膜之孔徑分析 1034.1.7 隔離膜之機械強度試驗 1054.1.8 隔離膜之尺寸穩定性測試 1074.1.9 隔離膜之熱穩定性分析 1094.1.10

隔離膜之離子導電率測試 1114.1.11 電化學視窗測試 1164.1.12 隔離膜之鋰離子遷移數分析 1184.1.13 隔離膜之對稱電極分析 1204.2 隔離膜的電化學電性檢測 1254.2.1 不同隔離膜於低電流速率下之首次充放電及活化階段分析 1254.2.2 不同隔離膜於高電流速率下之充放電分析 1424.2.3 隔離膜之長期循環穩定性分析 1564.2.4 隔離膜之AC交流阻抗測試 1854.2.5 隔離膜之離子擴散係數分析 196第五章 結論 203參考文獻 205 圖目錄圖 1、鋰離子二次電池充放電原理示意圖[5]。 3圖 2、陰極晶體結構圖：(

a)橄欖石 (b)層狀 (c)尖晶石結構。 4圖 3、(a) Celgard膜和 PAN 不織布膜的電池的初始充放電曲線, (b) 0.5C速率下測試電池放電容量與循環次數。 17圖 4、(a) Celgard2320、PVDF-HFP+PI(T)和PVDF-HFP / PI(T)隔離膜在常溫下的電池組裝圖, (b) 首次充放電曲線, (c) 電性循環圖, (d) PVDF-HFP/PI(T)隔離膜在45 ℃下的倍率性能。 19圖 5、(a) PU/PVDF膜SEM圖, (b) PU/PVDF 隔離膜和Celgard隔離膜之LCO /石墨全電池的充放電性圖, (c) PU/PVDF隔離膜

和Celgard隔離膜之LCO /石墨全電池在不同倍率充/放電100 cycle循環圖。 21圖 6、靜電紡絲工作原理示意圖。 22圖 7、PVA 靜電紡絲SEM 圖像、平均纖維直徑和纖維直徑相對標準偏差(RSD)。 27圖 8、PEO靜電紡絲SEM 圖像、平均纖維直徑和纖維直徑相對標準偏差(RSD)。 27圖 9、聚乙烯醇材料的化學結構圖。 28圖 10、GA與PVA奈米纖維的交聯反應示意圖。 30圖 11、不同濃度(5, 8, 10 wt.%)的PVA奈米纖維SEM圖。 31圖 12、Celgard 和木質素/PVA隔離膜的接觸角圖。 33圖 13、市售Celgard隔離膜

和木質素/PVA膜的熱重(TGA)分析圖譜。 33圖 14、Celgard隔離膜和木質素/PVA膜的應用於NCM 111半電池的電化學性能；(a) 初始充/放電圖；(b) 0.5C、1C、2C、5C下的C-rate 性能和2C下的回收率。 34圖 15、Celgard隔離膜和木質素/PVA膜的電化學阻抗譜(EIS)，此小圖顯示放大圖高頻到中頻區域。 34圖 16、接觸角測試(a) PE；(b) PE-PVDF。 35圖 17、PE及PE-PVDF隔離膜鈕扣電池電性(a) 0.5C速率200次充放電循環；(b) 0.5C速率首次充放電曲線；(c) 不同速率之充放電。 37圖 18、接觸

角測試(a) PPPS, (b) 5PCPS, (c) 10PCPS, (d) 20PCPS。 38圖 19、使用不同參數隔離膜之鈕扣型電池於不同速率下之放電克電容量比較。 39圖 20、常見之沸石咪唑酯框架(ZIFs)材料結構[92]。 42圖 21、ZIF-67化學結構式。 43圖 22、ZIF-67之TGA曲線圖。 44圖 23、(a) ZIF-67_1、(b) ZIF-67_2、(c) ZIF-67_3的SEM圖像及(d) ZIF-67_1、(e) ZIF-67_2、(f) ZIF67_3的TEM圖像。 45圖 24、(a) ZIF-67_1、ZIF-67_2和ZIF-67

_3的粉末XRD圖譜以及作為它們相應的模擬XRD圖案(b) ZIF-67_1和ZIF-67_3的晶體結構，黃色實心圓圈表示MOF腔的尺寸。 46圖 25、ZIF-67_1、ZIF-67_2、ZIF-67_3材料和2-甲基咪唑(MIM)之FTIR光譜圖。 47圖 26、使用PP、BC及BC/ZIF-67隔離膜之鈕扣型電池電性圖(a) 充放電電流密度以0.2C/0.2C循環100圈，(b) 充放電電流密度為0.2C至2C。 49圖 27、ZIF-67@CNFs、CNF、GF和PEP膜的熱穩定性和表面潤濕性測試(a) TGA曲(b) DTG曲線(c) DMC溶劑在前60秒內所有膜上的接觸角變化

；(d) 不同隔離膜在200 ℃處理1小時前後的熱收縮率和DMC潤濕性比較。 50圖 28、ZIF-67@CNF、CNF、GF和PEP膜的LIBs性能(a) 循環性能(b) 倍率容量(c) CNF膜的放電容量-電壓曲線(d) ZIF-67@CNF膜的放電容量-電壓曲線(e) GF的放電容量-電壓曲線(f)PEP膜的放電容量-電壓曲線。 52圖 29、電解質組成為PEO-LiTFSI (10:1)和PEO-LiTFSI (10:1)/10 wt% MOF-5的LiFePO4/Li固體電池(a)在60 °C時的不同倍率循環性能，(b)在80 ℃下，以1C倍率下充放電循環100次電性結果。 5

4圖 30、MOF-PVA複合膜(EMP)的製備示意圖和用於吸附陰離子和促進鋰離子傳輸的功能性EMP的示意圖。 55圖 31、(a) CSPE中鋰離子傳輸途徑和Ce-MOF、PEO和LiTFSI之間相互作用的示意圖，(b) 在循環過程中，PEO-LiTFSI和CSPE鍍鋰形態演變示意圖。 55圖 32、PVAM水溶液配製流程示意圖。 58圖 33、本研究使用的靜電紡絲機台(MECC, Japan)。 59圖 34、PVDF高分子含浸隔離膜示意圖。 61圖 35、原位合成ZIF-67在纖維素不織布膜之示意圖。 62圖 36、原位生長Z67@CA隔離膜反應機制示意圖。 64圖 37、

Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM纖維素不織布複合膜的製備流程。 66圖 38、具不同三層結構的複合式隔離的膜結構示意圖。 66圖 39、布拉格晶體繞射實驗示意圖。 67圖 40、X-ray繞射分析儀(Bruker D2 Phaser)。 68圖 41、掃描式電子顯微鏡(Hitachi S-2600H)。 70圖 42、接觸角測試儀。 71圖 43、傅立葉轉換紅外線光譜儀(FT-IR) 73圖 44、多孔性材料孔徑分析儀(PMI)。 74圖 45、拉伸測試儀(EZ-LX 500N)。 75圖 46、熱風循環烘箱。 76圖 47、熱重分析儀(TGA)。 77圖

48、自製量測鋰離子導電率的測量器。 78圖 49、LSV測試用不對稱電池之組裝示意圖。 79圖 50、對稱電池封裝結構示意圖。 80圖 51、陰極電極製作流程圖。 83圖 52、CR2032鈕扣型半電池之封裝元件圖。 84圖 53、AutoLab電性測試儀圖(Metrohm Autolab PGSTAT 302N)。 86圖 54、AC交流阻抗測試圖譜(Nyquist plot)。 87圖 55、NCM811 陰極材料之XRD分析圖。 88圖 56、ZIF-67材料及不同重量比的Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜XRD分析圖。 89圖 57、陰極材料N

CM811之不同倍率SEM表面形貌圖(a) 1 kx,(b) 3 kx, (c) 5 kx,(d) 10 kx。 92圖 58、自製靜電紡絲PVAM膜與含浸有PVDF高分子塗層之PVAM膜在不同倍率SEM表面形貌圖(a) 1 kx,(b) 5 kx,(c) 10 kx。 92圖 59、ZIF-67填充物在不同倍率SEM表面形貌圖(a) 1 kx,(b) 3 kx,(c) 5 kx,(d) 10 kx。 93圖 60、不同重量濃度之ZIF-67填充物以原位生長法合成於纖維素膜在不同倍率SEM表面形貌圖(a) 1 kx,(b) 5 kx,(c) 10 kx。 93圖 61、不同參數之隔離膜

在不同倍率SEM表面形貌圖(a) 1 kx,(b) 5 kx,(c) 10 kx。 94圖 62、測試溶劑為1M LiClO4 溶於DMSO之隔離膜接觸角分析圖(a)市售PE 隔離膜, (b)自製靜電紡絲PVAM隔離膜, (c) 1 wt.% PVDF高分子包覆之PVAM膜, (d) 3 wt.% PVDF高分子包覆之PVAM膜。 96圖 63、測試溶劑為1M LiClO4 溶於DMSO之隔離膜接觸角分析圖(a) Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜, (b) Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜, (c) 1 wt.% PVDF高分子包覆之Esp-PVA

M/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜。 96圖 64、複合式電紡PVAM膜的FTIR分析圖。 101圖 65、Bare PVAM膜與含浸有PVDF高分子包覆層之單層PVAM膜之FTIR分析圖。 102圖 66、不同具三層結構複合膜之FTIR分析圖。 102圖 67、不同隔離膜之孔徑分布曲線圖。 104圖 68、PVAM膜與含浸1 wt.%及3 wt.% PVDF高分子塗層於電紡PVAM膜應力-應變曲線圖。 106圖 69、不同膜之應力-應變曲線圖。 106圖 70、不同溫度之隔離膜尺寸變化率。 108圖 71、不同隔離膜加熱至200 ℃後的尺寸變化。 108圖 72、自

製電紡PVAM膜與含浸處理之電紡PVAM膜之DSC/TGA圖。 110圖 73、不同種類複合膜之DSC/TGA圖。 110圖 74、不同隔離膜含有電解液(1M LiClO4 in DMSO)之Arrhenius圖。 113圖 75、不同隔離膜含有電解液(1M LiClO4 in DMSO)之Arrhenius圖。 114圖 76、不同隔離膜含有電解液(1M LiClO4 in DMSO)之Arrhenius圖。 115圖 77、不同隔離膜之線性掃描伏安法曲線圖。 117圖 78、隔離膜之鋰離子遷移數(tLi+)(a) 市售PE隔離膜、(b) Esp-PVAM/15%Z67@CA/E

sp-PVAM複合膜。 119圖 79、市售PE隔離膜長期循環交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 122圖 80、自製Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM隔離膜長期循環交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 123圖 81、市售PE隔離膜與自製複合膜之長期循環之過電位比較圖。 124圖 82、半電池使用不同隔離膜，在0.1C/0.1C速率下的首次充放電曲線圖。 127圖 83、半電池含市售PE隔離膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 128圖 84、半電池含自製靜電紡絲單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 129圖 8

5、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 130圖 86、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 131圖 87、半電池中使用各種不同隔離膜在活化階段，在0.1C/0.1C -5 cycles電性比較圖。 132圖 88、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C速率下的首次充放電曲線圖。 133圖 89、半電池中含有Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化

電性圖。 134圖 90、半電池中含有Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 135圖 91、半電池中含有Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 136圖 92、半電池中含有Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 137圖 93、半電池中使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在活化階段0.1C/0.1C-5 cycles電性比較圖。 138圖 94、半電池使用不同複合膜，在0.1C

/0.1C速率下的首次充放電曲線圖。 139圖 95、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性圖。 140圖 96、半電池中使用各種不同複合膜，在活化階段0.1C/0.1C-5 cycles電性比較圖。 141圖 97、半電池中使用市售PE隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 144圖 98、半電池中使用自製靜電紡絲PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 145圖 99、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.

2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 146圖 100、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 147圖 101、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較圖。 148圖 102、半電池中含有Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 149圖 103、半電池中含有Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 150圖 104、半電池中含有Esp-PVAM/15%Z

67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 151圖 105、半電池中含有Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 152圖 106、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較圖。 153圖 107、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電曲線圖。 154圖 108、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較圖。 155圖

109、半電池使用市售PE隔離膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 159圖 110、半電池使用自製靜電紡絲PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 160圖 111、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 161圖 112、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1

C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 162圖 113、半電池中不同隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較圖。 163圖 114、半電池使用Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 164圖 115、半電池使用Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 165圖 116、半電池使用Esp-PVAM/1

5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 166圖 117、半電池使用Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 167圖 118、半電池使用不同之隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較圖。 168圖 119、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電

循環30次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 169圖 120、半電池中不同隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較圖。 170圖 121、半電池中使用市售PE隔離膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 173圖 122、半電池中使用自製靜電紡絲PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 174圖 123、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電

性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 175圖 124、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 176圖 125、半電池中使用不同之隔離膜，於1C/1C速率下100次循環性能比較圖。 177圖 126、半電池中使用Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 178圖 127、半電池使用Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C

電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 179圖 128、半電池使用Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 180圖 129、半電池使用Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次之(a) 電性循環圖、(b) 放電克容量及庫倫效率。 181圖 130、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，於1C/1C速率下100次循環性能比

較圖。 182圖 131、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67 183圖 132、半電池使用不同之複合膜，於1C/1C速率下100次循環性能比較圖。 184圖 133、AC等效電路圖(Equivalent circuit)。 186圖 134、半電池使用市售PE隔離膜、電紡PVAM膜及含浸PVDF高分子塗層電紡PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交流阻抗分析圖。 187圖 135、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交流阻抗分析圖。 188圖 1

36、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交流阻抗分析圖。 189圖 137、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 190圖 138、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 191圖 139、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小

圖為交流阻抗分析高頻區。 192圖 140、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 193圖 141、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 194圖 142、半電池使用不同之複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析圖，此處小圖為交流阻抗分析高頻區。 195圖 143、半電池使用市售PE隔離膜、電紡P

VAM膜及含浸PVDF高分子塗層電紡PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交離子擴散係數圖。 197圖 144、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之離子擴散係數分析圖。 198圖 145、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之離子擴散係數分析圖。 199圖 146、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之離子擴散係數分析圖。 200圖 147、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在

1C/1C充放電循環100次後之離子擴散係數分析圖。 201圖 148、半電池使用不同之複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之離子擴散係數分析圖。 202 表目錄表 1、鋰離子二次電池之陰極材料特性比較[21] 6表 2、常見有機電解質溶劑的物理特性比較 9表 3、隔離膜乾濕製程應用及比較 14表 4、Celgard膜與PAN不織布纖維膜物性測試 16表 5、聚乙烯醇之聚合度和醇解度性質比較表[66] 29表 6、不同隔離膜的孔隙率、電解質吸收率和接觸角測試 36表 7、MOFs常見材料種類 41表 8、PP、BC、BC/ZIF-67隔離膜的相關基本特性 49表 9、C

NFs、ZIF-67@CNFs、GF、PEP隔離膜的相關基本特性 50表 10、實驗藥品 56表 11、實驗儀器與設備 57表 12、自製隔離膜簡稱表 60表 13、不同重量比Z67@CA纖維素不織布複合膜實驗配製方法 63表 14、文獻之膜孔隙率與接觸角分析結果 97表 15、市售PE隔離膜、單層PVAM膜以及含浸處理PVDF高分子後的單層PVAM膜厚度、電解液吸收率和孔隙率比較 99表 16、不同具三層結構複合膜之厚度、電解液吸收率及孔隙率比較 99表 17、電紡單層PVAM高分子膜的FTIR特徵峰分析 101表 18、隔離膜在不同溫度下的離子導電率σi (S cm-1)

和活化能(kJ mol-1) 113表 19、隔離膜在不同溫度下的離子導電率σi (S cm-1)和活化能(S cm-1) 114表 20、隔離膜在不同溫度下的離子導電率σi (S cm-1)和活化能(kJ mol-1) 115表 21、隔離膜線性掃描伏安法曲線圖之分解電壓對照表 117表 22、隔離膜之鋰離子遷移數測試結果 119表 23、對稱電極之測試條件 121表 24、市售PE隔離膜長期循環交流阻抗分析結果 122表 25、自製Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM隔離膜長期循環交流阻抗分析結果 123表 26、市售PE隔離膜與自製複合膜之長期循環之過電

位比較 124表 27、半電池使用不同隔離膜，在0.1C/0.1C速率下的首次充放電結果比較 127表 28、半電池含市售PE隔離膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 128表 29、半電池含自製靜電紡絲單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 129表 30、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 130表 31、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 131表 32、半電池中使用各種不同隔離膜在活化階段，在0.1C/0.

1C -5 cycles電性比較表 132表 33、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C速率下的首次充放電結果比較 133表 34、半電池中含有Esp-PVAM/CA/Esp-PVAMM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 134表 35、半電池中含有Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 135表 36、半電池中含有Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 136表 37、半電池中含有Esp-PVAM/2

5%Z67@CA/Esp-PVAM膜，0.1C/0.1C速率下活化電性結果 137表 38、半電池中使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在活化階段0.1C/0.1C-5 cycles電性比較表 138表 39、半電池使用不同複合膜，在0.1C/0.1C速率下的首次充放電結果比較 139表 40、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C速率下活化電性結果 140表 41、半電池中使用各種不同複合膜，在活化階段0.1C/0.1C-5 cycles電性比較表 141表

42、半電池中使用市售PE隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 144表 43、半電池中使用自製靜電紡絲PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 145表 44、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 146表 45、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 147表 46、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較表 148表 47、半電池中含有Esp-PVAM/ C

A/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 149表 48、半電池中含有Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 150表 49、半電池中含有Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 151表 50、半電池中含有Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 152表 51、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較表 153表 52

、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.2C/0.2-10C速率下充放電電性結果 154表 53、半電池中使用各種不同隔離膜，在0.2C/0.2-10C速率下電性比較表 155表 54、半電池使用市售PE隔離膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 159表 55、半電池使用自製靜電紡絲PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 160表 56、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30

次電性結果 161表 57、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 162表 58、半電池中不同隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較結果 163表 59、半電池使用Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 164表 60、半電池使用Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 165表 61、半電池使用Esp-PVAM/15%Z67@CA/E

sp-PVAM複合膜，0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 166表 62、半電池使用Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 167表 63、半電池使用不同之隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較結果 168表 64、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在0.1C/0.1C電流速率下，充/放電循環30次電性結果 169表 65、半電池中不同隔離膜，於0.1C/0.1C速率下30次循環性能比較結果 17

0表 66、半電池中使用市售PE隔離膜，在1C/1C電流速率下充/放電循環100次電性結果 173表 67、半電池中使用自製靜電紡絲PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 174表 68、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 175表 69、半電池中含浸有3 wt.% PVDF高分子包覆層之電紡單層PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 176表 70、半電池中使用不同之隔離膜，於1C/1C速率下100次循環性能比較結果 177表 71、半電池中使

用Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 178表 72、半電池使用Esp-PVAM/5%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 179表 73、半電池使用Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 180表 74、半電池使用Esp-PVAM/25%Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 181表 75、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@

CA/Esp-PVAM複合膜，於1C/1C速率下100次循環性能比較結果 182表 76、半電池中含浸有1 wt.% PVDF高分子包覆層之Esp-PVAM/15%Z67@CA/Esp-PVAM膜，在1C/1C電流速率下，充/放電循環100次電性結果 183表 77、半電池使用不同之複合膜，於1C/1C速率下100次循環性能比較結果 184表 78、半電池使用市售PE隔離膜、PVAM膜及含浸PVDF高分子塗層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交流阻抗分析結果 187表 79、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C充放電

循環5次後之交流阻抗分析結果 188表 80、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之交流阻抗分析結果 189表 81、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析結果 190表 82、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析結果 191表 83、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之循環壽命交流阻抗分析結果 192表 84、半電池使用

市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析結果 193表 85、半電池使用不同重量比之Esp-PVAM/Z67@CA/Esp-PVAM複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析結果 194表 86、半電池使用不同之複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之循環壽命交流阻抗分析結果 195表 87、半電池使用市售PE隔離膜、PVAM膜及含浸PVDF高分子塗層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環5次後之離子擴散係數分析結果 197表 88、半電池使用不同之複合膜，在0.1C

/0.1C充放電循環5次後之離子擴散係數分析結果 198表 89、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之離子擴散係數分析結果 199表 90、半電池使用不同之複合膜，在0.1C/0.1C充放電循環30次後之離子擴散係數分析結果 200表 91、半電池使用市售PE隔離膜、電紡單層PVAM膜及含浸有PVDF高分子包覆電紡單層PVAM膜，在1C/1C充放電循環100次後之離子擴散係數分析結果 201表 92、半電池使用不同之複合膜，在1C/1C充放電循環100次後之離子擴散係數分析結果 202