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。     

一种新型聚合物电解质的制备与表征

通过丙烯酸二乙二醇甲醚酯、丙烯酸和丙烯酰胺共聚,添加有机增塑剂和无机添加剂,制备了一种新型的锂离子蓄电池复合聚合物电解质膜.用红外光谱、扫描电镜和交流阻抗谱等方法进行了表征,研究了影响电导率的各种因素、电化学稳定性和与金属锂的界面相容性.该电解质膜机械加工性能良好,电化学性能稳定,电导率在22℃下达到了1.27×10-3S/cm.研究结果表明,聚合物的组分比例、锂离子浓度、增塑剂和添加剂对电导率有不同程度的影响.以该电解质膜组装模拟电池,具有较好的充放电性能.     

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。     

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.     

锂离子固体电解质的研究回顾

回顾了具有LISICON结构、NASICON结构、钙钛矿型结构的晶态锂离子固体电解质及氧化物、硫化物、氧化物与硫化物混合型玻璃态锂离子固体电解质的研究情况,介绍了锂离子固体电解质薄膜的研究现状。从研究情况来看,无论是晶态还是玻璃态锂离子固体电解质的室温离子电导率都已达到或超过10-3S·cm-1,与有机液态电解质离子电导率不相上下,且合成工艺已大为简化,因此,只要改进固体锂离子蓄电池的设计和制作技术,很可能实现固体锂离子蓄电池的商业化。而对固体锂离子薄膜电池来说,用射频磁控溅射技术制成的Li/xLi2O yP2O4 zPON/LiCoO2薄膜电池具有良好的性能,已基本达到商业化要求。     

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     

锂及锂离子蓄电池聚合物电解质研究进展

目前聚合物电解质是锂及锂离子蓄电池领域的一个研究热点。按照聚合物电解质的形态、结构和现在文献中通用的名称 ,把其分为四种类型 :纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔状聚合物电解质和添加无机超细粉末复合型聚合物电解质。对以上四种聚合物电解质的发展、组成、性能及其在锂和锂离子蓄电池中的应用等方面进行了总结和评述 ,比较了其优缺点和应用范围 ,对聚合物电解质及聚合物锂离子蓄电池的发展前景进行了预测     

无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池的研究进展Ⅱ玻璃态锂无机固体电解质

玻璃态锂无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池具有安全、循环性能好和电化学阻抗小等突出优点.分类介绍了玻璃态锂无机固体电解质的组成与导锂机理,归纳了提高其导电性的方法,如添加锂盐、使用混合网络形成物和形成玻璃-陶瓷电解质等.展望了这类电解质材料在锂及锂离子蓄电池中的应用前景.     

锂离子电池聚合物复合电解质研究介绍

本文介绍了固体粒子/聚合物复合电解质的研究情况，着重研究了固体粒子的加入对电解质性能的改善作用，并探讨了复合电解质的导电机理。     

全固态锂电池用聚合物电解质的研究

用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯作为增塑剂制备了PEO-LiCl_4 聚合物电解质,实验结表明增塑剂不仅阻止了聚氧化乙烯结晶的生长,减小了聚合物的结晶度,降低了玻璃化温度,增加了聚合物分子链段的运动能力,而且促进了聚合物电解质中LiClO_4的电离,增加了聚合物电解质中的载流子数,因此提高了聚合物电解质的电导率.其室温下电导率可达到2X10~(-3)S/cm.讨论了改性聚合物电解质电导率提高的机理,在室温下测试了聚苯胺全固态锂电池的性能.     

MH-Ni电池用聚合物电解质研究进展

简述了MH-Ni电池的特点和研究进展,对几种不同体系的聚合物电解质的研究现状进行了归纳与分析,并在电导率、循环寿命和安全性等方面将聚合物MH-Ni电池与传统的MH-Ni电池进行了对比,简单概括了几种电解质的电导性能、机械性能及其它特性,并对其发展前景作了简要探讨。     

聚醚固体电解质锂电池放电性能研究

利用氧亚甲基连接的聚氧乙烯-聚氧丙烯多嵌段共聚物或氧亚甲基连接的聚氧乙烯多嵌段共聚物与高氯酸锂的络合物作电池的电解质,锂片作负极,几种含钒的化合物作正极,组装了全固态二次锂电池.研究了不同正极材料、不同电解质和不同温度对电池短路放电性能的影响以及电池的重复短路放电性能.研究表明,正极材料V_6O_(13)的性能优于Na_(1+x)V_3O_8;电解质(PEO)_n·LiClO_4的性能优于(PEO-PPO)_n·LiClO_4,这与它们的电导率分别为3.2×10~(-3)S·cm~(-1)和2.2×10~(-3)S·cm~(-1)是一致的.     

硅钨酸锂在聚合物电解质中的应用

采用萃取法制备了具有微孔结构的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]膜,其中掺杂不同质量分数的硅钨酸锂(Li4SiW12O40),吸附碳酸丙烯酯(PC)后,具有10-4 S·cm-1的离子电导率。DSC分析结果显示,聚合物电解质的结晶度随Li4SiW12O40掺杂量的增加而降低。利用电化学阻抗法测试了聚合物电解质的离子电导率,发现当聚合物膜中掺杂8.5%(质量百分数)的Li4SiW12O40时,聚合物电解质具有较高的离子电导率(3.56×10-4 S·cm-1)。采用交流阻抗与直流极化相结合的方法测试了聚合物电解质的离子迁移数,随Li4SiW12O40的掺杂质量分数的增加,Li 离子迁移数逐渐降低。通过分析聚合物膜掺杂Li4SiW12O40前后的FTIR光谱图,发现Li4SiW12O40与P(VDF-HFP)共聚物分子链之间存在氢键和配位作用。     

可充锂电池复合聚合物电解质研究新进展

介绍了可充锂电池用聚合物电解质的分类、优越性及其新进展。重点介绍了聚环氧乙烷(PEO)基复合聚合物电解质材料的研究现状,指出近年来纳米复合聚合物电解质的出现为可充锂电池的实用化提供了新的希望。此外,还讨论了纳米无机惰性填料在提高电解质电导率、改善锂/电解质界面稳定性及锂离子迁移数方面的作用机理。     

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。     

复合型聚合物电解质膜的研究

报导了一种复合聚合物电解质膜的制备方法,并对其结构和电化学性能进行了研究.与普通塑料化聚合物电解质膜相比,复合电解质膜具有机械强度高、变形性小、电导率高等特点,能满足聚合物锂离子电池的规模化生产.     

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.