锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf

锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf

ID:52393655

大小:308.31 KB

页数:4页

时间:2020-03-27

锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf_第1页
锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf_第2页
锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf_第3页
锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf_第4页
资源描述:

《锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、陈伟,等:锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用89锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用木陈伟张以河(中国地质大学材料科学与工程学院,北京100083)摘要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一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。关键词锂电池聚氧化乙烯聚合物电解质复合材料复合聚合物电解质聚合物电解质为含有聚合物材料且能像液体一样导电导率可达3.8×10~S/cm。的电解质⋯。一般由聚合物(如聚醚、

2、聚酯和聚胺等)和碱(2)共聚金属盐(如LiC10、LiPF6、LiBF4、LiA1C14和LiAsF6等)组成。通过共聚能够抑制聚合物结晶,提高聚合物链段运动的用作锂电池的聚合物电解质应满足以下要求J:离子导电,能力。共聚提高电导率的聚合物必须满足下列条件]:共聚而电子不导电;室温电导率高,达到10‘’S/cm;离子迁移数物与盐的相溶性好;为防止捕获阳离子,与锂离子的作用不高,可达0.4;化学稳定性好,电化学窗口在0~5V(如L能太强;共聚物优选含有极性区。这样既可以保证力学性Li);制成膜具有较好的柔韧性,易于加工。2O世纪70年能,又不影响电性能。代,聚氧化乙烯(PEO)

3、基聚合物电解质首次出现J,在随后(3)接枝几十年时间,凝胶聚合物电解质、多孔聚合物电解质以及固PEO基接枝聚合物是指将较短的PEO链段连接到非碳态聚合物电解质(SPE)成为三个研究重点领域。聚合物电主链上,PEO的链段长度一般为3—7个氧化乙烯重复单元,解质的研究一般均与优化以上性能相关。笔者主要就PEO不会结晶,此类聚合物制备的电解质可以得到较高的电导基SPE的研究进展及其应用情况进行了综述。率。常见的有主链是聚膦腈、聚硅、聚硅氧烷的接枝聚合1PEO基SPE的研究进展物。PEO基SPE是研究最早也是最广泛的一类。从目前的(4)梳形化报道来看,PEO的分子量及其制备方法对SP

4、E的性能影响梳形聚合物有大量短PEO侧链,不但能够有效抑制很小。PEO链段的结晶,而且短的PEO侧链活动自由,使电导率提制备SPE的PEO分子量从几十万到几百万不等,SPE高较大。齐力等制备了悬挂PEO基环状三聚膦腈的聚膜的制备方法主要有两种:一种是浇铸成膜法J,将固体苯乙烯梳形聚合物与LiC10的电解质体系,30~C和100~C电PEO与锂盐按照一定比例混合加入装有溶剂的烧杯中,搅拌导率最高分别达到1.8×10S/cm和3.8×10~S/cm。均匀后,浇铸在聚四氟乙烯模具中,干燥脱模后即可得到(5)超支化PEO基聚合物电解质;另一种是热压成膜法,该法是将固超支化或星形等树形

5、聚合物是近几年来研究非常热门体药物混匀后加入双螺杆挤出机中挤出,造粒,然后再采用的一类聚合物。其具有独特的三维球形结构,分子中含有大热压法制成薄膜。两种方法各有利弊,前者应用较多。量的支化单元和末端单元,只有较少的线性单元,几乎完全国内外学者所做的关于PEO基SPE的性能改进研究方无定形,在普通的溶剂中有较高的溶解性¨,因而非常适合法,尤其是提高电导率的研究,分别为对PEO进行改性、改用于SPE。变锂盐的结构和含量、在SPE中加入无机填料。1.2锂盐改进1.1PEO改性聚合电解质体系中,锂盐的结构对其性能和离解度在很通过对PEO基体进行处理以达到降低结晶率,提高聚大程度上起着

6、决定性的作用,锂盐的浓度决定了体系中载流合物链段的运动能力,提高锂盐解离度,进而提高电导率的子的浓度,因而锂盐的结构和浓度均直接影响体系电导率。研究较为广泛,主要方法有共混、共聚、接枝、梳形化、超支化(1)结构等。锂盐结构对离解度影响很大,主要研究热点在于提高大(1)共混阴离子锂盐在SPE中的离解度,以提供更多的载流子。M.通过共混可以得到力学性能和电化学性能俱佳的SPE。Watanabe等以LiPPI、LiPEI、LiTFSI为聚合电解质盐,发如PEO与大分子聚膦腈共混制备的电解质,电导率可达10~S/cm,远远高于纯PEO基SPE的电导率,WenZhaoyin{中国地质大

7、学(北京)学生学术基金(51913028)等将超支化分子(HBP)与PEO共混制备了SPE,室温电收稿日期:201004-20工程塑料应用2010年,第38卷,第6期现锂盐的阴离子结构直接影响体系电导率。在LiTFSI中,够降低链的有序排列和结晶性能,提高体系的力学强度和聚由于一sO:cF3的强烈吸电子作用,使Li有很高的离解度,合物电解质与电极之间的界面稳定性。此外,降低粒子进而提高了电导率;LiPPI和LiPEI均有酰亚胺结构,LiPPI尺寸和对粒子表面进行修饰均是提高电导率的有效途径。中氟碳链较长

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。