水性聚氨酯基全固态锂离子电池电解质的制备及性能研究
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
摘要
以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)、三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(Ymer-N120)为主要原料合成一系列梳状非离子水性聚氨酯(NPU),再添加一定比例的LiClO_4和不同比例的纳米SiO_2水分散液制备复合型聚合物电解质。傅立叶红外光谱(FT-IR)研究结果表明,纳米SiO_2以Si-O-Si的形式链接在了聚合物分子链段上;力学测试结果显示,随着纳米SiO_2含量的增加,拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,而断裂伸长率增加,当纳米SiO_2水分散液的加入量占总量的4%时(S4)拉伸强度达到最大值,为25.0 MPa;交流阻抗谱(EIS)和循环伏安电流法(LSV)测试结果表明,S4离子电导率在相同的温度下达到最大值,为1.31×10~(-5)S/cm,温度与离子电导率关系基本符合Arrhenius方程;室温下S4电化学稳定窗口为4.15 V。电池性能测试表明,140℃、0.01 C下电池的首次充放电容量为120 mAh/g和109 m Ah/g。
        
引文
[1]黄乐之,温兆银,靳俊,等.锂离子电池PEO-LATP/LAGP陶瓷复合电解质膜的制备与性能表征[J].无机材料学报,2012,27(3):249-252.
    [2]THACKERAY M M,WOLVERTON C,ISAACS E D.Electrical energy storage for transportation-approaching the limits of,and going beyond,lithium-ion batteries[J].Energy Environ Sci,2012,5(7):7854-7863.
    [3]唐致远,王占良,薛建军.塑料锂离子电池用聚合物电解质性能表征[J].高分子材料科学与工程,2002,18(2):33-36.
    [4]FENTON D E,PARKER J M,WRIGHT P V.Complexes of alkaline metalions with poly(ethylene oxide)[J].Polymer,1973,14(11):589-594.
    [5]关红艳,连芳,仇卫华,等.锂离子电池用凝胶聚合物电解质研究进展[J].高分子材料科学与工程,2012,28(11):178-181.
    [6]刘亚敬.锂离子电池用PEG基聚合物电解质的制备及其研究[D].武汉:湖北大学,2013.
    [7]SHARMIN E,ZAFAR F,AKRAM D,et al.Recent advances in vegetable oils based environment friendly coatings:A review[J].Industrial Crops and Products,2015,76:215-229.(下转第24页)
    [8]DAI L,LONG Z,REN X,et al.Electrospun polyvinyl alcohol/waterborne polyurethane composite nanofibers involving cellulose nanofibers[J].Journal of Applied Polymer Science,2014,131(22).
    [9]FAHMI E M,AHMAD A,RAHMAN M Y A,et al.Effect of Ni O nanofiller concentration on the properties of PEO-Ni O-Li Cl O4 composite polymer electrolyte[J].Journal of Solid State Electrochemistry,2012,16(7):2487-2491.
    [10]于明昕,石桥,周啸,等.PEO/Li Cl O4纳米Si O2复合聚合物电解质的电化学研究[J].高分子学报,2002,1(1):38-42.
    [11]刘辉,崔新宇,顾大明,等.PEO基聚合物电解质的制备[J].哈尔滨工业大学学报,2014(10):124-128.
    [12]CROCE F,APPETECCHI G B,PERSI L,et al.Nanocomposite polymer electrolytes for lithium batteries[J].Nature,1998,394(6692):456-458.
    [13]LIU L,WU X,LI T.Novel polymer electrolytes based on cationic polyurethane with different alkyl chain length[J].Journal of Power Sources,2014,249:397-404.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700