锂离子电池聚合物电解质的改性研究进展

介绍了锂离子电池聚合物电解质的研究现状,评述了聚合物电解质的特点和性能,指出了目前存在的问题和发展趋势,重点从聚合物结构的改性、微孔体系、纳米复合体系及锂盐的改性4个方面介绍了聚合物电解质的最新改性研究进展。     

聚合物锂离子电池

通过介绍聚合物锂离子电池的特性及基本组成 ,对比于液态锂离子电池分析了聚合物锂离子电池的不同点及优势。从介绍固体聚合物电解质电池、凝胶聚合物电解质电池及聚合物正极电池 3种聚合物电池类型的特性出发 ,分析了聚合物锂离子电池的研究现状及发展方向 ,并详细介绍了固体聚合物电解质、凝胶聚合物电解质组成及导电机理等 ,简要地介绍了聚合物正极材料的研究与开发。     

聚合物锂离子电池

能源和环境是人类进入21世纪必须面对的两个严峻问题，开发新能源和清洁可再生能源是今后世界经济中最具决定性影响的技术领域之一。锂离子电池自问世以来发展极快，这是因为它正好满足了移动通讯和笔记本电脑迅猛发展对电源小型化、轻量化、长工作时间、长寿命、无记忆效应和对环境无公害等的要求。而聚合物固态电解质代替液体电解质来制造聚合物锂离子电池，则是锂离子电池的一个重大进步，其主要优点是具有高的可靠性和加工性，可以做成全塑结构，从而使制造超薄及自由度大的电池的愿望得以实现。     

聚合物锂离子电池技术

本文阐述了聚合物锂离子电池的结构特点，从正极材料、电解质、负极材料等方面综述了聚合物锂离子电池技术发展。     

聚合物锂离子电池正极研究

采用高温固相合成法制备了LiCoO2 ,利用XRD和激光粒度分析仪进行了表征。以自制的LiCoO2 为正极活性物质 ,对聚合物锂离子电池正极的制备工艺进行研究 ,并装配了聚合物锂离子电池 ,其首次充放电的库仑效率在 80 %以上。     

锂离子电池用聚合物凝胶电解质研究进展

综述了用于锂离子电池的聚合物凝胶电解质的优点及相关领域的研究进展;重点概述了基于聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚偏氟乙烯(PVDF)四类聚合物凝胶电解质的研究现状。指出要加快凝胶电解质研究进度,以适应锂离子电池产业发展需要。     

聚合物锂离子电池凝胶聚合物电解质的进展

报道了聚合物锂离子电池用凝胶聚合物电解质(GPE)的进展,对PEO、PAN、PMMA和PVDF基GPE的研究现状、改良方法和发展方向进行了综述.     

锂离子电池离子液体-聚合物电解质研究进展

离子液体具有电导率高、电化学稳定窗口宽的优点,可应用于锂离子电池电解质中.离子液体同时具有无可燃性的特点,电池的安全性也可以得到提高.综述了以聚氧乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯[P(VDF-HFP)]为基体的离子液体-聚合物电解质膜的制备方法和电化学性能,并对锂离子电池的离子液体-聚合物电解质的应用前景进行了展望.     

塑晶聚合物电解质在锂离子电池中的应用

采用溶剂挥发法制备了塑晶聚合物电解质膜。通过红外(FTIR),扫描电镜(SEM)对其内部基团结构及形貌进行了表征,采用DSC,万能材料试验机对其热稳定性及机械性能进行测试,采用循环伏安,交流阻抗以及恒流充放电对其电化学性能进行测试。结果表明,塑晶聚合物电解质具有良好的机械性能、较高室温电导率以及较宽的化学稳定窗口,在室温下其电导率约为0.9×10~(-3)S/cm。     

聚合物锂离子电池的现场聚合工艺

介绍了室温现场聚合、热引发现场聚合、辐射引发现场聚合及电化学引发现场聚合等几种聚合物锂离子电池的现场聚合工艺,并对这几种现场聚合工艺的过程、聚合物体系和聚合反应原理进行了综述.     

聚合物锂离子蓄电池用凝胶聚合物电解质

较详细地介绍了聚合物锂离子蓄电池用凝胶聚合物电解质的两种主要组成 :聚合物和增塑剂 ,着重阐述了其各组分的结构和组分间相互作用对其性能的影响。综述了凝胶聚合物电解质的几个主要性能———离子传递性能 ,电化学稳定性 ,热稳定性和力学性能等 ,以及影响其有关性能的结构因素。还详述了改善凝胶聚合物电解质力学性能的三种方法 :交联 ,添加填料和采用两相结构。最后介绍了由其制备的聚合物锂离子电池的性能、特点、研制现状和前景展望     

聚合物锂离子电池用强化电解质隔膜的研制

研制了一种聚合物锂离子电池用的强化电解质隔膜,该强化电解质隔膜采用聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层复合微孔隔膜为基体,通过对基体进行表面处理得到.研制的强化电解质隔膜在保持较高强度的同时,具有较好的吸液性和保液性,室温下电导率可达3.38×10-4S/cm,用该隔膜装配的电池体积减小,成品率提高,电池性能与采用聚合物电解质的电池性能相似.     

锂离子蓄电池固体聚合物电解质研究进展

固体聚合物电解质具有质轻、安全、易加工等优点 ,在锂离子蓄电池中具有巨大的应用价值。主要综述了各类聚合物电解质的研究工作 ,特别是聚氧乙烯 (PEO)、聚丙烯腈 (PAN )、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA )、聚偏氟乙烯 (PVdF)等聚合物电解质的研究与发展 ,并对面临的问题和今后的发展作了简单介绍。     

锂离子电池用离子液体电解质的研究

合成了1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(EMI-TFSI)和1-丁基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(BMI-TFSI)两种离子液体,并分别研究了它们的各种电化学性质。结果表明,两种离子液体的电化学窗口分别为4.8V和4.6V,离子液体电解质的室温电导率分别为5.4mS/cm和1.6mS/cm。使用LiCoO2和LiFePO4作为锂离子电池正极材料,分别以EMI-TFSI+1.0mol/LLiTFSI、BMI-TFSI+1.0mol/LLiTFSI为电解质组装半电池,测试其循环性能,结果表明:LiCoO2与两种离子液体电解质的相容性较差,而采用LiFePO4正极,以EMI-TFSI+1.0mol/LLiTFSI为电解质组装的半电池具有较高的比容量,经过20次循环(0.1C)几乎无衰减,比容量仍保持在120mAh/g以上,表现出较好的循环能力。     

添加剂对锂离子电池电解液防过充保护的研究

作为锂离子电池的基本组成要素之一,电解液的基本特性直接影响着锂离子电池的循环特性、热稳定性和安全性。因此,利用添加剂来提高电解液的防过充能力成了改善电解液性能的重要方式。常用的添加剂主要有两类:氧化还原添加剂和电聚合添加剂。选取二甲氧基硝基苯类作为防过充添加剂。研究发现,该类添加剂的防过充能力好且具有很好的循环性能,能明显改善锂电池的循环性能和高低温性能。     

新型聚合物锂离子蓄电池的性能和失效机理

使用现场聚合电解质制备了聚合物锂离子蓄电池,与其它方法相比具有简单的制作工艺。制备的聚合物锂离子蓄电池经过1 C循环150次后,C / 5容量仍超过80%,具有光明的应用开发前景。交流阻抗谱研究表明,随着循环次数的增加,电池的阻抗不断增加。电解质降解造成的不可逆容量和阻抗增加是电池失效的主要原因。     

砜类添加剂在锂离子电池电解液中的应用

介绍了3种砜类物质作为锂离子电池电解液中的功能添加剂,自组装三电极测试体系和商品电池,对电极体系进行了循环伏安分析,对商品电池进行循环性能测试和高低温性能测试,结果表明,3种砜类添加剂与锂离子电池正负极都有较好的相容性,在电解液中加入这三种砜类添加剂均能明显提高电池的循环性能和高低温性能。     

锂离子电池特性研究

为了提高锂离子电池组的安全性和使用寿命,需要对电池组进行有效的控制和管理。电池荷电状态（SOC）是电池管理系统中最重要的参数之一,是系统中其他功能的基础。因此,电池SOC实时、准确的估计有着重要的现实意义。实现电池SOC实时、准确的估计的基础是建立精确的电池模型。针对锂离子电池的几个主要特性进行了相关的研究和实验验证,为电池模型的建立提供了依据。     

中间相炭微球-LiCoO2锂离子蓄电池性能研究

通过对AA型中间相炭微球(MCMB)- LiCoO2锂离子蓄电池及以MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂离子蓄电池的性能测试及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合双电极模拟电池的交流阻抗实验,研究了MCMB- LiCoO2锂离子蓄电池的性能及其容量衰减的原因。结果表明:在室温条件下,电池的1 C放电容量达600 mAh,并具有较好的循环性能和倍率特性。电池的倍率特性和容量衰减主要受正极控制。     

单离子固态聚合物锂离子电解质膜的研究

将锂化后的Nafion树脂与聚乙二醇二甲醚按不同比例共混涂膜,制备得到新的固态单一离子聚合物锂离子电解质膜,并对该电解质膜的热化学稳定性,机械强度,微观形貌以及电化学性能等进行了测试和分析。TGA测试表明该电解质膜在250℃以下具有较好的热稳定性;拉伸强度最大可达到4.25 MPa;当EO/Li+为20时,电解质膜的锂离子电导率可分别达到2.16×10-5 S/cm(40℃)和4.26×10-4S/cm(100℃);此外,该电解质膜的锂离子迁移数大于0.9,接近于单一锂离子导体。所制备的电解质膜有望在中高温锂电池中得到应用。