原位复合SiO2对聚合物电解质导电性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,LiClO4为添加盐原位复合制得了PEO基聚合物电解质,并在原位复合的同时加入硅烷偶联剂KH560对生成的纳米SiO2表面改性,制得改性聚合物电解质.交流阻抗测试结果表明,原位复合SiO2的聚合物电解质,导电性能明显改善,而原位复合偶联剂改性SiO2的聚合物电解质,导电性能的改善更加明显.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)测试结果从不同的方面解释了导电性能改善原因.     

PVA-PAAS基碱性聚合物电解质的制备及性能

采用溶液浇铸法制备了聚乙烯醇(PVA)-聚丙烯酸钠(PAAS)-KOH-H2O碱性聚合物电解质膜.膜的电导率与KOH和H2O含量密切相关,PAAS可明显改善PVA基碱性聚合物电解质膜的保水性能和机械性能,PAAS和KOH可使聚合物的结晶度和熔点降低.在20～50℃范围内,电解质膜的电导率与温度的关系符合Arrhenius方程.组成为PVA(以下均为质量分数)(13.84%)-PAAS(0.73%)-KOH(36.43%)-H2O(49%)电解质膜的室温电导率高达9.67×10-2S/cm,在不锈钢惰性电极上的电化学稳定电位范围约为1.6 V,可应用于活性炭超级电容器.     

塑料化聚合物电解质的导电性质

采用直流和交流阻抗法测量了塑料化聚合物电解质的电导率,得到了电导率随温度的变化关系.通过红外、拉曼光谱方法,研究了膜中锂离子与聚合物骨架的相互作用.结果表明,在常温下,塑料化聚合物电解质的离子电导主要表现为液相离子的扩散迁移.在较高的温度下,离子的传导机理为离子的迁移和聚合物链段蠕动的协同作用.     

PEO基纳米复合聚合物电解质

以PEO为基质复配少量纳米无机填料,制备了固态纳米复合聚合物电解质膜.通过建立等效电路对交流阻抗数据进行拟合,拟合效果良好,此电解质膜最大离子电导率为3.87×10-5/cm(40℃),离子电导率-温度依赖性关系符合VTF方程,电解质膜的锂离子迁移数为0.2～0.3,电化学稳定窗口均在4.8 v以上,并且均随着无机填料的增加而略有增加.结果表明:纳米填料能够有效改进聚合物电解质膜的电化学性能.     

聚合物电解质P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX性能的研究

为了制备导电性能良好的聚合物电解质,采用原位复合的方法制得P(AALi-AN-BA)/SiO2有机-无机复合物,其与低温共熔盐(LiX)共混制备出新型高盐含量的P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX复合型聚合物电解质。使用差热(DTA)及交流阻抗谱(IA)技术对聚合物电解质的热性能及导电性能进行了研究,结果表明:随着SiO2含量的增大,聚合物电解质P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX的玻璃化转变温度(tg)增大;SiO2的添加降低了离子迁移的表观活化能(Ea),使电导率升高,当SiO2含量为10%(质量百分数)时电解质的室温电导率可达最高,此时Ea值为40.6 kJ/mol。     

PMMA 为基的离子导电电解质的性质研究

制备了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）－锂盐－增塑剂聚合物固态电解质，并研究了这类电解质的电化学性能。结果表明：以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的室温电导率超过１０－３Ｓ·ｃｍ－１，电导率与温度关系服从ＶＴＦ方程。发现以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的电化学稳定区大于４．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋），这对锂电池中电极对的安全工作是有足够宽度的。如果这类凝胶电解质中的增塑剂采用碳酸丙烯酯（ＰＣ），则电解质用于二次固态锂电池时，由于ＰＣ对金属锂电极界面的腐蚀，会降低固态锂电池的循环性能，影响电池的寿命。     

溶剂对PEO基固态电解质制备与性能的影响

采用溶液浇铸法制备了PEO基聚合物固态电解质,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜、交流阻抗法等方法对不同溶剂制备固态电解质的结构、形貌、电导率以及锂离子迁移数等进行分析表征。结果表明,溶剂对固态电解质的微观结构存在着较大的影响,以丙酮、乙腈为溶剂制备的固态电解质(S_A)表面致密,具有最低的结晶度,而以NMP、乙腈为溶剂制备的固态电解质(S_N)结晶度最高。固态电解质的微观结构直接决定了其机械性能和电化学性能,SA的抗拉强度为2.219 MPa,在80℃下的离子电导率可达到8.3×10~(–4)S/cm。所制备固态电解质可应用于锂离子固态电池的制备与研究中。     

锂蓄电池PEO基全固态聚合物电解质研究进展

从提高锂蓄电池聚环氧乙烷(PEO)基全固态聚合物电解质的电导率、锂离子迁移数和改善电解质与锂电极之间的界面稳定性三个方面介绍了其研究进展。复合聚合物电解质的机械性能和电化学性能都有较大的提高,有利于实现锂蓄电池的商品化。此外,还讨论了PEO基全固态聚合物电解质的导电机理和界面稳定机理,特别是无机陶瓷粉末的加入对提高电解质电导率和界面稳定性等方面的作用机理。     

锂离子电池聚合物电解质的研究进展

综述了固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质的组成、性能,并对聚合物种类和聚合方法进行了分类说明,对聚合物电解质的发展前景进行了预测。     

PEO基聚合物-陶瓷复合固体电解质研究进展

全固态电池(ASSB)由于能量密度高、热稳定性好、安全可靠而受到广泛关注。固体电解质是其关键部件。聚环氧乙烷(PEO)基聚合物-陶瓷复合固体电解质(CSE)体系具有物美价廉、安全可靠的特点,研究颇为广泛,适用于高性能ASSB。总结了PEO基聚合物-陶瓷CSE的最新进展。从组分、电化学性能、无机陶瓷颗粒结构和离子导电机理进行了分析总结,介绍了PEO基聚合物-无机陶瓷CSE的设计方向、主要挑战和应用前景。     

催化方式对(PEO)8LiClO4-SiO2结构与性能的影响

正硅酸乙酯(TEOS)在聚环氧乙烷/高氯酸锂(PEO/LiClO4)基体中催化水解原位生成(PEO)8LiClO4-SiO2复合物,对酸、碱两种不同催化方式进行了研究。用TEM、DSC、EIS等方法对不同催化方式下所制(PEO)8LiClO4-SiO2复合聚合物电解质样品的结构与性能进行了分析。结果表明,酸、碱不同催化方式对原位生成SiO2粒子的结构有较大影响,酸催化原位生成的SiO2粒子与聚合物基体的相容性比碱催化条件下的好,进而影响了聚合物电解质膜导电性能,当SiO2含量为10%(质量分数)时,电导率均达到最大值,并且酸催化的电导率大于碱催化的电导率,酸催化(PEO)8LiClO4-SiO2和碱催化(PEO)8LiClO4-SiO2在30℃时的电导率分别为2.2×10-5S/cm和1.1×10-5S/cm。     

聚丙烯酸锂-碱金属盐复合物的离子导电性

以丙烯酸和氢氧化锂为原料用溶液聚合法合成聚丙烯酸锂(PAALi),将其熔于LiClO4/LiNO3/LiOAc低共熔盐中制备了一种新型的聚合物电解质材料,其室温电导率可达6×10-5S·cm-1。用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)进行了表征。详细讨论了PPALi,低温共熔盐以及冷却处理方式对离子电导率的影响。研究结果表明,PAALi的加入增加了体系的载流子数,提高了Li 的迁移率;低温共熔盐的组成对固体电解质的电导率具有决定性的作用;快速冷却样品是提高聚合物电解质电导率的有效方法。     

PEO-LiXSiO2复合聚合物电解质电导率的研究

为了提高基于聚氧化乙烯(PEO)的聚合物电解质的室温电导率,以PEO为聚合物主体、LiClO4或LiN(CF3SO2)2为盐、SiO2为填充剂,以溶液浇铸法制备了它的复合聚合物电解质.电导率测试表明,PEO15LiN(CF3SO2)2-10%SiO2在30℃的电导率为4.67×10-5S/cm.     

原位制备P(VDF-HFP)/SiO_2复合聚合物电解质及其性能研究

通过倒相法原位制备P(VDF-HFP)/SiO_2复合聚合物电解质膜,将其于1.0 mol/L LiPF_6/(EC+DMC+EMC)中浸泡30 min即得复合聚合物电解质。采用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、线性扫描法(LSV)和交流阻抗法(EIS)分别对复合电解质的形貌、结晶度和电化学性能进行表征。SEM结果表明SiO_2溶胶原位制备的P(VDF-HFP)/SiO_2复合膜的膜层表面微孔丰富且相互连通,XRD表明其结晶度较纯P(VDF-HFP)膜减小;LSV和EIS结果表明复合膜的电化学稳定窗口为5.0 V,室温离子电导率高达3.134×10~(-3) S/cm,且其界面阻抗较直接添加SiO_2粉末制备的复合膜的920Ω下降至850Ω。     

聚合物电解质离子迁移数测定方法的研究进展

在理论研究和实际应用中,离子迁移数都是一个重要的参数,但聚合物电解质是非理想的电解质体系,因此在过去的20余年中,研究者为准确测定其离子迁移数做出了不懈的努力,发展了许多有价值的测量原理和方法。综述了Tubandt法、电动势法、稳态电流法、改良的极化法和NMR法测量聚合物电解质离子迁移数的基本原理、适用范围以及最新的研究进展。     

聚合物电解质性能表征的常用方法

表征聚合物电解质体系离子传输性质的参数有电导率、离子迁移数和扩散系数等。电导率常用交流阻抗法测量,离子迁移数常用稳态电流法测量,扩散系数常用恒电流阶跃法测量。介绍了这3种方法的基本原理、测试过程及结果分析方法。     

锂离子电池用P(PETMA)/P(VDF-HFP)基凝胶聚合物电解质

以季戊四醇和甲基丙烯酸为原料,制备具有多支链结构的不饱和羧酸酯,再与P(VDF-HFP)共混,经热聚合制备锂离子电池用凝胶聚合物电解质,用红外光谱、循环伏安、X射线衍射、交流阻抗等研究电解质的性质。结果表明,用该多支链羧酸酯制备聚合物电解质时,单体用量少,获得的凝胶粘性好,室温离子电导率为1.03 mS/cm,电化学稳定窗口达到5.2 V,以此制备的聚合物电池界面阻抗小,放电性能好。     

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。