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1、凝膠聚合物鋰離子電池作為從液態(tài)鋰離子電池到全固態(tài)鋰離子電池的一種過(guò)渡存在,由于其具有循環(huán)壽命長(zhǎng),能量密度高,安全性能好等優(yōu)點(diǎn),受到了廣泛關(guān)注。凝膠聚合物電解質(zhì)作為其中一個(gè)重要的組成部分同樣成為了目前的研究熱點(diǎn)。
在本文中利用PVDF為聚合物基體,將不同物質(zhì)與其復(fù)合混拼,通過(guò)靜電紡絲法制備了三種不同的基于PVDF的多孔復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì):
1)通過(guò)物理共混的方法將PEO與PVDF溶液共混后靜電紡絲。通過(guò)SEM對(duì)其表面
2、形貌進(jìn)行觀察,同時(shí)對(duì)樣品組裝的半電池進(jìn)行了電化學(xué)性能的測(cè)試。通過(guò)對(duì)比不同比例的復(fù)合凝膠聚合物的性能,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)PVDF與PEO質(zhì)量比達(dá)到5:1時(shí),所制備的復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)在保證具有一定力學(xué)性能的前提下,具有最佳的電化學(xué)性能。在室溫下其離子電導(dǎo)率達(dá)到了4.5×10-3 S/cm,電化學(xué)穩(wěn)定窗口達(dá)到了4.8 V;
2)通過(guò)縮合聚合方法合成了一種新型的聚氨酯鋰鹽(PLS),然后將所得的聚合物鋰鹽摻雜入PVDF溶液中,并通過(guò)靜電紡
3、絲法制備了具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)。通過(guò) DSC測(cè)試表明 PLS的加入降低了整個(gè)體系的結(jié)晶度。此外由于PLS能夠離解出導(dǎo)電鋰離子,從而可以提高體系的離子電導(dǎo)率,電化學(xué)測(cè)試表明當(dāng)PLS的添加量增加到20%時(shí),其室溫下的離子電導(dǎo)率達(dá)到了5.43×10-3 S/cm,電化學(xué)穩(wěn)定窗口達(dá)到5.0V左右,且充放電循環(huán)35圈后,電池容量仍保持了初始放電容量的96.8%;
3)結(jié)合溶膠-凝膠反應(yīng)與分散聚合,制備出一種有機(jī)聚合物鋰
4、鹽鏈段包覆無(wú)機(jī)納米粒子(PML-SiO2),然后將其添加進(jìn)去PVDF的DMF溶液中,利用靜電紡絲制備出復(fù)合聚合物膜后浸入液體電解質(zhì)凝膠化得到復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)。通過(guò)機(jī)械性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)在PML-SiO2添加量為8%時(shí)其拉升強(qiáng)度達(dá)到了41.28 Mpa。當(dāng)PML-SiO2的摻雜比例為3%時(shí)所制得的凝膠聚合物組裝成的電池有最佳的循環(huán)性能。在60圈循環(huán)后容量保持率在90%以上。同時(shí)在室溫下離子電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定窗口分為3.85×10-3 S/c
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