苯酐改性聚乙二醇型聚氨酯固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇（TPA-1000）、聚乙二醇（PEG-2000）、一缩二乙二醇（DEG）为主要原料合成了一系列热塑型聚氨酯弹性体,然后加入20%的锂盐（LiTFSI）制备不同的全固态电解质（SPE）。结果表明,随着TPA-1000含量的减少和PEG-2000含量的增加,SPE的耐热性增加,玻璃化转变温度减小,拉伸强度减小,断裂伸长率增加。SPE的离子电导率与温度的关系基本符合Arrhenius方程,在80℃,SPE（除纯PEG-2000的电解质外）的电化学窗口均达到4.0V以上,其中质量比TPA-1000：PEG-2000=1：2（SPE4）综合性能最佳,力学为1.87Mpa、电导率为2.15?10-4 S cm-1、窗口为4.3V。以SPE4组装的全固态电池在80℃、0.2C下放电比容量为150 mAh/g。     

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%。     

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。     

PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

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。     

铝酸锂纳米棒改性固态电解质的制备及电化学性能研究

固态电解质离子电导率低、电化学稳定窗口窄是制约其商业化应用的关键问题。制备了一种铝酸锂(LAO)纳米棒填充聚碳酸亚丙酯(PPC)的复合固体电解质薄膜(LAO-CSE)，并通过扫描电镜、透射电镜、电化学工作站等对LAO纳米棒和复合薄膜的微观结构、电化学性能进行了表征分析。结果表明，加入LAO纳米棒后复合固体电解质膜的离子电导率达到5.0×10^-4 S/cm，电化学稳定窗口大于4.8 V;LAO-CSE应用于固态锂离子电池表现出优异的室温电化学性能，填充8%(质量分数)LAO的NCM622/LAO-CSE/Li固态电池的首次循环放电比容量为180 mA·h/g，在0.5C下循环100次后容量保持率为97.3%。LAO纳米棒的增强效果归因于棒状填料提供了连续的锂离子传输路径。该LAO-CSE复合固态电解质有望在高压固态锂电池中得到广泛应用。     

PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。     

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。     

Li3 PS4硫化物固态电解质制备及其电化学性能研究

采用高能球磨法制备出Li3 PS4玻璃陶瓷硫化物固态电解质,对制备出的Li3 PS4玻璃陶瓷硫化物固态电解质进行晶型结构和电化学性能测试,离子电导率达到10-3 S/cm.通过循环伏安测试,电化学窗口大于6 V,具有良好的电化学稳定性.     

聚乙烯醇-磷酸-硅钨酸聚合物电解质膜的制备及电化学性能

采用溶液浇铸法制备聚乙烯醇(PVA)-磷酸(H_3PO_4)-硅钨酸(STA)聚合物电解质膜,通过X-射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)对聚合物电解质膜进行了表征,采用交流阻抗法测定聚合物电解质膜的质子电导率,并分析了H_3PO_4含量对质子电导率的影响。结果表明,当STA含量不变时,随着H_3PO_4含量的增加,聚合物电解质膜的质子电导率先增大后减小;当m(PVA)∶m(H_3PO_4)∶m(STA)=1∶4∶8时,在室温下质子电导率达到最大值,为5.50×10~(-2) S·cm~(-1);H_3PO_4含量的增加使晶态PVA转变为非晶态,晶态PVA减少;循环伏安法和充放电测试结果表明,该聚合物电解质膜具有很好的电化学稳定性,有望应用于固态超级电容器。     

g-C3N4增强聚氧化乙烯-聚己内酯共混钠离子固态电解质电化学性能

采用溶液浇筑法结合热压法制备了复合固态电解质,将Na-β-Al2O3和g-C3N4无机颗粒加入到聚氧化乙烯和聚己内酯共混聚合物中得到复合电解质,结合物相表征和电化学测试研究了复合电解质性能.通过优化各组分特别是g-C3N4的质量比例,聚合物复合电解质获得了在室温下较高的离子电导率、宽的电化学稳定窗口以及较好的抑制钠枝晶...     

锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用

介绍了锂电池用聚氧化乙烯(PEO)基固态聚合物电解质的研究进展,论述了国内外在PEO改性、锂盐改进和制备PEO-无机复合聚合物电解质等三方面在提高其电导率、电化学稳定窗口和离子迁移数等性能进行的研究,综述了PEO基聚合物电解质的应用情况.     

添加TiO2的聚合物电解质膜PVDF-HFP的性能研究

通过添加不同质量分数的TiO2纳米粒子制备多孔聚合物电解质膜PVDF-HFP,制备的聚合物电解质膜通过红外,交流阻抗,线性伏安扫描、首次充放电测试等方法进行了性能测试。添加TiO2纳米填料后,降低了聚合物链的结晶度和极性,当填料的质量分数为8%时,表现出较好的电化学性能,吸液率为184%,孔隙率为93%,室温电导率达到2.05×10-3 S/cm,电化学稳定窗口为4.7V,能满足要求。     

浸没沉淀法制备多孔聚合物电解质膜及其性能

先以偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF–HFP)作为成膜物质、丙酮作为溶剂,采用浸没沉淀法制得多孔聚合物膜,再将多孔膜浸入含有1 mol/L LiPF₆的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸甲乙酯(EMC)的离子液体电解液中获得多孔聚合物电解质膜(PPEM)。研究了PVDF–HFP质量分数和凝固浴温度对PPEM吸液率、离子电导率和电化学稳定窗口的影响。结果表明,当聚合物溶液的PVDF–HFP质量分数为20%、凝固浴温度为25℃时,所得的PPEM电化学稳定窗口为5V,吸液率达到40.2%,但离子电导率为1.52×10^-4 S/cm,有待进一步提高。     

基于复合固体聚合物电解质的固态钠电池

将钠离子导体Na-β’’-Al_2O_3作为活性填料引入聚氧化乙烯(PEO)/双(三氟甲基磺酰)亚胺钠(NaTFSI)固体聚合物电解质(SPE)中,得到有机–无机复合固体聚合物电解质(CPE)。对SPE及CPE的相结构、相转变、离子电导率、离子迁移数及电化学稳定性等基础理化性质进行了表征分析,对两者在固态钠电池Na_3V_2(PO_4)_3@C||Na中的电化学性能进行了测试。结果表明:Na-β’’-Al_2O_3的引入,有效提升了钠离子迁移数(SPE为0.19,CPE为0.71)和钠离子电导率(80℃时,SPE为1.65×10~(–4) S/cm,CPE为8.19×10~(–4) S/cm)。基于CPE的固态钠电池表现出更加优异的循环稳定性,0.5 C循环100周后容量保持率为93.9%,2.0 C循环500周后容量保持率为74.0%。     

Mn_3CoO_8复合纳米线改性PEO基全固态聚合物电解质

采用水热法和溶液浇铸法制备了复合纳米线-聚氧化乙(PEO)聚合物电解质。研究了不同纳米线的添加量对PEO基复合电解质表面形貌、离子电导率、电压窗口及循环稳定性的影响。研究表明,纳米线添加量在3%时性能最优,此复合固态电解质在60℃的离子电导率为9.1*10~(-5)S/cm,电压窗口达到4.7V,0.5C电流下循环100圈容量为143.7mAh/g,容量保持率达到96%。     

有机无机复合固态电解质的制备及电性能研究

本文以聚环氧乙烯(PEO)为基体,添加无机固态电解质颗粒(LA),通过超声分散法制备出电化学性能优异且具有自支撑柔性的有机无机复合固态电解质膜,并组装扣式电池测试电性能,包括离子电导率、电化学窗口、锂离子迁移数及界面阻抗,得出LA对电解质膜电性能的影响.     

锂离子电池用增强型凝胶聚合物电解质

用相转移法制备无纺布增强型聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物电解质,用扫描电子显微镜和循环伏安对所制聚合物膜性能进行表征,用充放电实验和交流阻抗测试聚合物电池的电化学性质。结果表明：无纺布增强后的聚合物电解质电化学稳定窗口超过5.0 V,室温离子电导率达到2.3 mS/cm,机械强度大幅度提高,以此制备的聚合物电池阻抗降低,充放电时界面阻抗稳定,循环性能得以提高。     

LCI-PEO/PLA固态聚合物电解质电导率的研究

针对聚氧化乙烯(PEO)聚合物电解质室温电导率较低的问题,设计掺杂液晶离聚物(LCI)改善PEO/PLA共混相结构以提高聚合物室温电导率。通过差示扫描量热分析、偏光显微镜技术、扫描电子显微镜技术、电化学阻抗测试等对其进行表征。结果表明:制备的固态聚合物电解质在较低的LCI掺杂下显示出显著的电导率改善。掺杂1.0wt.%LCI在17℃下电导率达到3.58×10~(-5) S/cm,相比于PEO电解质电导率提高了三个数量级。     

KH550改性水性聚氨酯基聚合物电解质

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、γ–氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、1,4–丁二醇(BDO)等为原料,改变KH550的含量,合成一系列的非离子型水性聚氨酯乳液,并用高氯酸锂(Li Cl O4)掺杂制备了固态聚合物电解质(SPE)。利用红外光谱、差示扫描量热、力学性能测试、交流阻抗测试等对SPE进行分析和表征。结果表明:随着KH550含量的增加,SPE膜的硬段玻璃化转变温度和拉伸强度逐渐提高,当w(KH550)为3%时,胶膜的拉伸强度达到最大18.09 MPa,胶膜的电导率先增加后减小;当w(KH550)为2.5%时,SPE的电导率达到最大,80℃为4.49×10–7S/cm。