烧结温度对Na_2O·5Al_2O_3电解质性能的影响

在Na2O·5 Al2O3电解质体系中,利用X射线衍射分析(XRD)和交流阻抗谱(EIS)等测试技术考察了烧结温度对b"/b相的形成、体密度和离子电导率的影响。研究表明,Na2O·5 Al2O3固体电解质中b"相的含量随烧结温度的增加而降低,但电解质的体密度和离子导电性能随烧结温度的升高而增加。     

固体氧化物燃料电池Ce0.8Mo0.2O2+δ阴极阻挡层研究

采用Pechini方法分别合成Ce0.8Mo0.2O2+δ(CMO)和Ce0.8Gd0.2O2-δ(CGO)两种阴极阻挡层粉体,并通过X射线衍射光谱法(XRD)等手段对粉体进行表征,结果表明CMO粉体主晶相呈萤石型结构,粉体中还含有Ce8Mo12O49杂质.将CMO和CGO分别应用于3％(摩尔分数)Y2O3稳定氧化锆(3YSZ)电解质支撑单电池的阴极阻挡层,进行了单电池的电化学性能测试,基于CMO阻挡层单电池的性能远低于基于CGO阻挡层单电池的性能,电化学阻抗谱表明电池呈现高的欧姆阻抗.显微结构分析发现,3YSZ/CGO之间的元素扩散仅在界面发生,而3YSZ/CMO之间的元素扩散主要是Mo扩散至3YSZ层形成固溶体,CMO和CGO未能有效阻挡Sr的扩散.     

一种复合聚合物电解质的性质表征

基于新的微孔膜成型工艺制备了一种复合聚合物电解质,聚合物基质为聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)与聚偏氟乙烯(PVDF)的复合物。对所制聚合物电解质的离子迁移性质和电化学稳定性做了表征。采用稳态电流法测量了聚合物电解质中锂离子的迁移数,测试结果为0.2。利用交流阻抗技术对聚合物电解质的电导率进行测试,室温下电导率可达到1.6mS·cm-1。锂盐的扩散系数由对称电池的限制扩散法测得,结果为4.8×10-7cm2·S-1。由线性伏安扫描实验测试了该聚合物电解质体系的电化学稳定性,结果表明在5.1V以下电解质性质稳定。     

聚合物锂离子蓄电池室温固体电解质的研制

选用聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)作主体高分子 ,以LiClO4为碱金属盐 ,加入PC增塑剂 ,制备了聚合物电解质。该方法简单实用 ,得到的膜为无定形高分子。当n(PVB)∶n(LiClO4)∶n(PC) =5∶1∶3(摩尔比 )时 ,电导率为 7.8× 10 - 4 S·cm- 1 。运用XRD、DSC、交流阻抗等测试手段 ,对影响聚合物电导率的因素作了初步探讨。电导率随着锂盐浓度的增加 ,呈现先增后减的趋势 ,当n(PVB)∶n(LiClO4) =5∶1时 ,电导率达到最大值。电导率同时也受到增塑剂的影响 ,当n(增塑剂 )∶n(锂盐 ) =3∶1时 ,电导率较高。电导率与温度的关系符合Arrhenius公式 ,聚合物电解质的活化能为 59.4kJ/mol     

硅钨酸锂在聚合物电解质中的应用

采用萃取法制备了具有微孔结构的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]膜,其中掺杂不同质量分数的硅钨酸锂(Li4SiW12O40),吸附碳酸丙烯酯(PC)后,具有10-4 S·cm-1的离子电导率。DSC分析结果显示,聚合物电解质的结晶度随Li4SiW12O40掺杂量的增加而降低。利用电化学阻抗法测试了聚合物电解质的离子电导率,发现当聚合物膜中掺杂8.5%(质量百分数)的Li4SiW12O40时,聚合物电解质具有较高的离子电导率(3.56×10-4 S·cm-1)。采用交流阻抗与直流极化相结合的方法测试了聚合物电解质的离子迁移数,随Li4SiW12O40的掺杂质量分数的增加,Li 离子迁移数逐渐降低。通过分析聚合物膜掺杂Li4SiW12O40前后的FTIR光谱图,发现Li4SiW12O40与P(VDF-HFP)共聚物分子链之间存在氢键和配位作用。     

液晶离聚物/PEO固体聚合物电解质的研究

采用溶液铸膜法制备了含磺酸离子液晶离聚物(LCI)-PEO-高氯酸锂全固态聚合物电解质(SPE)。运用扫描电镜、数字显微镜、差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试和交流阻抗对复合电解质膜的性能进行了表征,研究了液晶离聚物(LCI)对电解质结晶度、力学性能以及电导率的影响。结果表明,液晶离聚物(LCI)的加入虽然增加了聚合物电解质的结晶度,但是提高了电导率。当液晶离聚物(LCI)含量为3%时,电解质的室温电导率达最大值,为1.30×10-5S/cm。     

有机凝胶电解质在超级电容器中的应用研究

首次利用凝胶因子1,3:2,4-二(对甲基苄叉)山梨醇(MDBS),将三乙基甲基铵四氟硼酸盐的碳酸丙烯酯溶液制成有机凝胶电解质,测试了它的解缔温度,研究了其电导率与温度的关系,并组装了活性炭电极双电层超级电容器.通过交流阻抗、循环伏安和恒流充放电等手段测试了其电化学性能.结果表明,当凝胶因子质量分数为3%时,有机凝胶解缔温度为92℃.室温下,凝胶电解质电导率为11.24 mS/cm.两种电解质组装的电容器循环伏安曲线非常类似,都具有典型的双电层电容行为.当用有机凝胶作电解质,电极几何面积为4 cm2,工作电压为2 V时,得到的电容器单体电容为10.23 F,电容器单体比能量为19.89 Wh/kg,单电极比电容达到196.56 F/g.     

凝胶型离子液体/聚合物电解质的电化学性能

以聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]为基体,将3-乙基-1-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐(EMIBF4)和3-丁基-1-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐(BMIPF6)等室温离子液体作为离子源和增塑剂,制备了EMIBF4/P(VDF-HFP)和BMIPF6/P(VDF-HFP)凝胶型离子液体/聚合物电解质;通过核磁共振(1HNMR)谱和热失重方法(TG)分别对其结构和热稳定性进行了表征和热失重分析。由电化学性能测试考察了两类离子液体/P(VDF-HFP)聚合物电解质的分解电压、室温离子电导率及离子液体/P(VDF-HFP)的质量配比、温度等对电导率的影响。结果表明:所制备的离子液体/聚合物电解质在305℃时仍具有较好的热稳定性,其室温离子电导率均达10-3S/cm数量级以上,其中EMIBF4与P(VDF-HFP)的质量比为2∶1时室温电导率可达3.67mS/cm。     

动力电池用新型BaTiO_3复合聚合物电解质的制备及性能研究

将纳米BaTiO_3添加到以聚乙烯醇(PVA)为基体的聚合物电解质中,制备了复合聚合物电解质,通过SEM测试和交流阻抗等方法对聚合物电解质膜的物理性能和电化学性能进行了研究。结果表明,BaTiO_3复合的电解质具有更高的电导率,对复合聚合物电解质在动力电池上的发展前景进行了预测。     

增塑剂对聚合物电解质膜性能的影响

为了研究聚合物锂离子蓄电池制备过程中增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对聚合物电解质膜性能的影响,采用交流阻抗法、扫描电镜SEM、拉伸强度测试等实验方法和手段,针对不同增塑剂DBP的添加量对聚合物电解质膜的微观结构、力学性能、吸附性能以及电导率的影响进行了系统的研究和分析。研究结果表明,当聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)与DBP比例为1∶2(质量百分比)左右时聚合物电解质膜具有较好的性能,吸液量290%,拉伸强度0.83MPa,电导率1.12×10-3S·cm-1。