锂离子电池用高安全性离子液体基凝胶电解质的设计和性能研究

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• 英文论文题名：Research on the ionic liquid gel polymer electrolytes designed for lithium-ion batteries
• 论文作者：郭青鹏 ; 韩喻 ; 王珲 ; 谢凯
• 英文论文作者：Qingpeng Guo ; Yu Han ; Hui Wang ; Kai Xie ; College of Aerospace Science and Engineering ; National University of Defence Technology
• 年：2016
• 作者机构：国防科学技术大学;
• 论文关键词：离子液体 ; 凝胶聚合物电解质 ; 电化学性能
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料
• 语种：中文
• 分类号：TM912
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十九分会 ; 电化学材料
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：188k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

目前锂离子电池电解液中的有机溶剂燃点低、有毒易挥发,并参与电池内部的热分解反应,给电池的安全带来隐患~([1]),因此,安全无毒的新型电解质体系有待进一步研发。离子液体以其无挥发性、不可燃、电导率高和电化学稳定窗口宽等优点~([2]),有望取代传统的有机电解液,以解决锂离子电池的安全性问题。本试验采用溶液浇注法,以聚合物聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)为基体制备了微孔聚合物电解质膜,并吸附以离子液体1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(EMITFSI),锂盐(LiTFSI)为主要成分的混合电解液,制备了离子液体凝胶聚合物电解质(ILGPEs),考察了ILGPEs的电化学性能及其与电极的相容性,并进一步研究了ILGPEs对电池性能的影响。结果表明ILGPEs呈现出较好的电化学性能:室温下,具有较高的离子电导率(1.16mS/cm),较宽的电化学窗口(5V versusLi/Li~+);ILGPEs可以有效阻止锂枝晶的生长,降低SEI膜的阻抗,表现出与锂电极很好的兼容性。25℃,以0.2C充放电下,Li/ILGPEs/LiCoO_2电池在100次循环后容量保持率在92%。

引文

[1]V.Etacheri,R.Marom,R.Elazari,G.Salitra,D.Aurbach,Challenges in the development of advanced Li-ion batteries:a review,Energy Environ.4(2011)3243.
    [2]H.W.Rollins,M.K.Harrup,F.J.Dufek,D.K.Jamison,S.V.Sazhin,K.L.Gering,D.L.Dauharas,Fluorinated phosphazene co-solvents for improved thermal and safety performance in lithium-ion battery electrolytes,J.Power Sources 263(2014)66-74.