蚕丝/聚氧化乙烯复合固态聚合物电解质

以天然蚕丝为骨架支撑材料,将聚氧化乙烯(PEO)和锂盐溶液浇铸在蚕丝上干燥成膜,制备得到蚕丝/PEO复合固态聚合物电解质(Silk-PEO-SPE)。通过FTIR、电子拉力机、同步热分析仪、电化学窗口测试、电导率测试对固态聚合物电解质进行了结构和性能表征,并以磷酸铁锂为正极,金属锂为负极组装全固态电池,测试了电池的充放电性能。结果表明,与传统PEO固态聚合物电解质相比,复合固态聚合物具有较好的机械强度(达到10 MPa)和优异的电化学窗口(达到4.6 V),以该电解质组装的全固态锂电池在60℃、1 C电流密度下放电比容量达到113 mA·h/g,循环100次容量保持率达到97%,显示出较优异的循环稳定性。     

改善锂硫电池循环性能的研究进展

综述了制约锂硫电池循环性能的因素和正极、负极、电解质对锂硫电池循环性能改善的影响。介绍了制约锂硫电池循环性能的主要因素：不可逆硫化锂的形成、硫正极多孔结构的失效和电解液组分与锂负极的副反应。分别介绍了改善锂硫电池循环性能的途径：合适的黏合剂、碳材料、正极制备工艺,锂负极保护技术,合理组分的电解质,电池结构与设计。并在此基础上对今后的发展趋势进行了展望。     

基于聚合物固态电解质的锂负极保护策略及研究进展

聚合物固态电解质因具有较好的柔软性和可加工性,成为一种非常具有应用前景的固态电解质。但在循环过程中,具有高反应活性的锂金属会与电解质材料和锂盐发生持续反应,生成不稳定的固态电解质界面（SEI）。这不仅导致了活性材料的损失,还可能因锂枝晶的生长而产生安全隐患。为了促进固态电解质的进一步发展,亟需解决电解质与电极之间较差的界面稳定性和兼容性等问题。基于此,本文综述了常见的几种聚合物固态电池界面的优化方法,以及最新的研究进展,对聚合物固态电解质在全固态电池中的应用进行了展望,提出了今后研究中应重点关注的技术和方向。     

锂氧电池LATP固态电解质的制备及性能

采用Pechini法制备了钠超离子导体(NASCION)型Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3(LATP)固态电解质,并将其应用于锂氧电池。通过XRD以及SEM表征了LATP的结构及形貌。结果显示:所制备的LATP电解质晶粒粒径均匀,致密度高。使用电化学阻抗谱评价了LATP固态电解质的离子电导率,并通过充放电测试考察了使用固态电解质的锂氧电池的充放电性能。结果表明:所制备的LATP具有较高的锂离子电导率,30℃时LATP的离子电导率为1.1×10–4 S/cm;LATP可以有效地降低锂氧电池在放电及充电过程中的副反应,提高锂氧电池的充放电循环性能。     

固态聚合物电解质性能提升方法的研究进展

商用锂离子电池由于使用危险和易燃的液体电解质,容易发生火灾和泄漏问题,存在安全隐患。全固态锂离子电池由于其安全性和潜在的高能量密度优势,被认为是下一代能量存储设备。固态聚合物电解质作为全固态锂电池的关键部件,具有良好的不可燃性和对锂金属阳极的适应性,近年来受到广泛关注。但其离子导电性低、力学性能差以及循环寿命不足等限制了其实际应用。根据近年来的研究进展,本文总结了优化固态聚合物电解质性能的方法,包括增加离子电导率,提高电压稳定性、抑制枝晶形成、增加离子选择性和降低界面电阻等,并简要分析了聚合物电解质的现状和发展前景,为固体聚合物电解质基电池的广泛应用奠定了基础。     

聚合物固态电解质界面及其优化的研究进展

基于聚合物电解质的固态锂金属电池具有较高的安全性和稳定性，是下一代储能装置的理想选择。然而，电极与聚合物电解质之间的界面仍然是阻碍固态锂金属电池实际发展的关键问题。因此，对聚合物电解质与正负极之间的界面问题进行详细介绍，包括界面接触不良、电极相容性差以及锂枝晶生长，并总结了缓解界面问题的有效方法，展望了聚合物电解质界面的研究方向，为高能量密度固态锂金属电池的研发提供指导。     

锂金属电池用复合固体电解质及其界面研究进展

相比于液态锂电池,固态锂金属电池由于电解质不易燃、不挥发而具有更高的安全性。此外,固态电解质能够有效抑制锂枝晶的生长,使基于高能量密度的锂金属作为负极材料成为可能。但是,固态锂金属电池存在着界面阻抗大、固体电解质/电极兼容性差、电解质离子电导率低及电化学窗口较窄等问题。因此,开发高性能的柔性固体电解质对推动固态锂金属电池的发展起着重要作用。本工作总结了固态锂金属电池中聚合物与不同类型填料复合最新研究进展及复合固体电解质匹配电极材料时存在的界面阻抗大问题与解决策略。     

锂硫电池电解质的研究

文章综述了锂硫电池有机液态、凝胶聚合物和全固态电解质的研究进展;阐述了锂硫电池电解质现阶段研究工作中存在的问题,并展望了锂硫电池电解质未来的研究方向。     

高锂盐含量聚氨酯基固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二元醇和一缩二乙二醇为原料,合成硬段质量分数为30%的聚碳酸酯型聚氨酯(PCPU),将合成的聚氨酯和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)复合制得不同锂盐质量分数的固态聚合物电解质(SPE)。通过红外光谱分析了聚氨酯结构,采用TG、DSC测试了聚氨酯及电解质的热学性能,并采用交流阻抗、线性扫描伏安测试探究了不同LiTFSI质量分数对电解质电化学性能的影响。结果表明,随着LiTFSI质量分数的增加,聚氨酯基固态聚合物电解质的室温离子电导率呈现先增大后减小再增大的趋势,当锂盐质量分数为70%时,制备的电解质离子电导率达到最大值(1.28×10~(–8)S/cm),以此固态电解质与LiFePO4正极组装的固态电池在60℃、0.2 C电流密度时放电比容量为153 mA·h/g,循环100次容量保持率为84%。     

新型锂电复合电解质的性能研究

固体电解质被认为是解决锂金属电池安全隐患和循环性能的关键,然而较低的离子电导率和较差的界面相容性限制了固态锂电池的进一步发展。本文将Li_(10)GeP_2S_(12)粉末和聚合物单体聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯(PEGMEA)复合并完成原位聚合,从而制备出具有高电导率和良好界面相容性的有机无机复合固态电解质。在钴酸锂电池充放电测试中,实现了室温下经0.2C倍率充放电200次后,仍有76%的高容量保持率。对于发展高能量密度、高安全性、高循环寿命的全固态锂离子电池提供了重要参考价值。     

锂硫电池正极复合材料研究现状

锂硫电池由于其高理论能量密度(2600W·h/kg)而受到了广泛的关注,是极具应用前景的电池体系.硫基正极材料作为锂硫电池的重要组成部分,是提高电池性能的关键.然而锂硫电池还存在一些问题,如硫的利用率低及正极结构的稳定性差等.本文综述了近几年锂硫电池硫正极复合材料的研究现状,分别从硫/碳复合、硫/导电聚合物复合、硫/氧化物复合3个方面进行介绍,指出了未来锂硫电池正极材料要注意结合硫/导电聚合物及硫/氧化物的优势并注重材料结构的设计,向核壳或类核壳结构方向发展的趋势,同时还要提高载硫量,提高循环稳定性,以获得高性能的锂硫电池.     

硫化锂制备工艺综述

硫化锂作为新型高能量、高安全性能的固态锂离子电池最重要组成部分,也是固态硫化物电解质的制备原料及高容量锂硫电池的正极材料,其生产工艺开发优化及商业化应用日益受到普遍的关注和重视。本文围绕硫化锂的几种制备工艺及研究现状展开论述,并对各工艺的优缺点进行了评价。     

Li+电池固态聚合物电解质研究进展

固态聚合物电解质具有高安全性、高成膜性和黏弹性等优点,并与电极具有良好的接触性和相容性,是实现高安全性和高能量密度固态Li⁺电池的重要电解质体系。然而聚合物电解质室温离子电导率较低（10^-8~10^-6 S·cm^-1）,不能满足固态聚合物电池在常温运行的需求。因此,在提高离子电导率、机械强度和电化学稳定性等本征属性的基础上,同时探究改善电解质/电极的界面处及电极内部的离子输运是研发固态聚合物Li⁺电池面临的关键问题。主要从改性聚合物电解质用以提高Li⁺电池电化学性能的角度出发,综述了凝胶聚合物电解质、全固态聚合物电解质和复合固态电解质中的离子输运机制及其关键参数,总结了近年来聚合物电解质的最新研究进展和未来的发展方向。     

凝胶聚合物电解质在锂硫电池中的应用状况

从凝胶聚合物电解质的制备方法 (原位聚合法和溶液浇铸法)出发,对锂硫电池中凝胶聚合物电解质的应用展开了探究。     

阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与表征

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯(FCR-6)为主要原料合成阻燃聚氨酯(TPUP),将阻燃聚氨酯与双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂(LiTFSI)复合得到一系列锂盐质量分数不同的阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质(TPUP10%Li、TPUP20%Li、TPUP25%Li、TPUP30%Li)。采用红外光谱、热重分析、锥形量热、力学测试、电化学窗口、电导率和电池的充放电性能测试等对阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质进行了表征和性能测试。结果表明,TPUP具有良好的阻燃性能,制备的阻燃电解质TPUP25%Li综合性能最佳,且拉伸强度达到2.09MPa,80℃时离子电导率为3.09×10–4S/cm,以TPUP25%Li阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质组装的全固态锂电池,在80℃时0.2C电流密度下放电容量达到159 mA·h/g。     

锂离子电池用聚氧化乙烯电解质膜的阻抗性能研究

为研究聚氧化乙烯(PEO)电解质膜的最佳配方,探究双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)在不同含量下对PEO阻抗性能的影响。结果表明:n(EO)∶n(Li⁺)为12∶1,PEO电解质膜在阻塞电池、锂对称电池以及全电池中均具有最低的阻抗值,说明其具有较高的离子电导率和较好的界面接触。经过全电池循环测试,证实最佳样品具有良好的循环性能和实际应用潜力。     

硫基聚合物助力续航时间长、电容大的电池

<正>锂硫电池的蓄电量是目前最好的锂离子电池的4~5倍,但是在锂硫电池的商业化之路上存在很大的现实障碍。最近,研究人员证明,硫基聚合物可能是质轻、价廉、电容大的电池的有效解决方案。锂硫电池实用性不够强是因为其寿命较短。"锂电池可以持续充放电1 000多次,而锂硫电池充放电循环还不到100次其寿命就到了尽头。"亚利桑那州立大学化学家Jeffrey Pyun如是说。锂硫电池中,硫元素在负极与电解质中的锂离子发生反应,生成锂硫盐并最终沉积在电极上。这些副反应消耗负极的硫,从而降低了电池的存储容量并造成了电池的结构问题。据Pyun介绍,几个研究小组利用纳米材料捕获金属元素以防     

聚合物基镁离子固态电解质的研究进展Q

镁离子电池因其比容量高、资源丰富、环境友好、安全性高(无枝晶)等优势,在储能电池领域脱颖而出.然而,镁金属负极在液态电解质中易钝化,导致其电化学性能不佳.因此,开发高效适用的固态电解质对实现高性能、实用化镁离子电池至关重要.聚合物电解质具有优异的机械稳定性、电化学稳定性、热稳定性且离子电导率高、成本低.但镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用限制了其在固态电解质中的解离与扩散.从纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、复合聚合物电解质3个方面综述了国内外聚合物基镁离子固态电解质的离子电导率对解决镁金属负极钝化效应的贡献及其应用研究进展,指出聚合物基镁离子固态电解质当前面临的挑战并对其研究方向进行了建议和展望.     

阻燃聚氨酯基固态聚合物电解的制备

摘要：以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇( PBA) 、六亚甲基二异氰酸酯( HDI)和阻燃剂N，N阻双（2（羟乙基）胺基亚甲基磷酸二乙酯( FCR-6）为主要原料合成阻燃聚氨酯（TPUP），将阻燃聚氨酯与锂盐复合得到阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质。采用红外光谱、热重分析、锥形量热、力学测试、电化学窗口、电导率和电池的充放电性能测试等对阻燃聚氨酯基固态聚合物电解质进行了表征和性能测试。研究表明，TPUP具有良好阻燃性能，制备的阻燃电解质TPUP25%Li综合性能最佳，且拉伸强度达到2.09MPa，80℃时离子电导率为3.09M10-4 S/cm，以阻燃电解质组装的全固态锂电池，在80℃时0.2C电流密度下放电容量达到159mA?h/g。     

锂离子电池中有机-无机复合固态电解质的研究进展

在新一代储能领域中,相比于传统的有机液态电池,全固态电池具有安全性高、能量密度高和循环寿命长等优势,对其电解质的研究更是关注的重点.有机-无机复合固态电解质结合了无机固态电解质高强度、高稳定性、高离子电导率与聚合物固态电解质的质软、易加工的优势,是目前最有潜力的电解质体系.对锂离子固态电解质的基础进行了简介,并着重对有...