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行業(yè)新聞

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膠態(tài)聚合物鋰電池怎么樣?

2022-11-10

聚合物鋰電池

在鋰聚合物電池的研究和開(kāi)發(fā)中,用膠體聚合物電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)是一個(gè)重要的發(fā)展。它能顯著提高液態(tài)鋰離子電池的安全性能,并易于加工成各種形狀的薄膜,然后制成超薄、不同形狀的電池,以適應(yīng)電子產(chǎn)品小型化、薄型化、輕量化的發(fā)展。

凝膠聚合物電解質(zhì)是一種潛在的聚合物電解質(zhì)。它是由聚合物,增塑劑和鋰鹽通過(guò)相互溶解的方法形成的具有合適微觀結(jié)構(gòu)的聚合物網(wǎng)絡(luò)。它利用固定在微觀結(jié)構(gòu)中的液體電解質(zhì)分子實(shí)現(xiàn)離子傳導(dǎo)。它具有固體聚合物的穩(wěn)定性,可塑性和干態(tài)的特性以及液體電解質(zhì)的高離子電導(dǎo)率。

膠體聚合物電解質(zhì)電池的初始容量小于液體電解質(zhì)電池,但隨著充放電次數(shù)的增加,膠體聚合物電解質(zhì)電池的比容量比液體電解質(zhì)電池慢。這可能是因?yàn)樵亓蚝蜕傻牧蚧嚫菀兹芙庠谝后w電解質(zhì)中,這初步表明膠體聚合物電解質(zhì)可以有效地抑制反應(yīng)中生成的硫化鋰的不可逆溶解。兩種類型的鋰硫電池都具有更高的衰減率,尤其是前10次循環(huán)。

膠體電解質(zhì)的電導(dǎo)率高于液體電解質(zhì),提高了鋰電池的倍率放電性能。膠體電解質(zhì)在高溫下的放電平臺(tái)較高,主要是因?yàn)闇囟雀邥r(shí)離子的運(yùn)動(dòng)加快,電池的內(nèi)阻降低,放電性能提高。凝膠聚合物電解質(zhì)具有穩(wěn)定的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò),可有效保持電解質(zhì),在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的放電性能。

膠體電解質(zhì)的電導(dǎo)率高于液體電解質(zhì),提高了鋰電池的倍率放電性能。膠體電解質(zhì)在高溫下的放電平臺(tái)較高,主要是因?yàn)闇囟雀邥r(shí)離子的運(yùn)動(dòng)加快,電池的內(nèi)阻降低,放電性能提高。凝膠聚合物電解質(zhì)具有穩(wěn)定的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò),可以有效地保持電解質(zhì),并在一定的溫度范圍內(nèi)具有更好的放電性能。

使用膠體聚合物電解質(zhì)的電池的循環(huán)效率高于液體電解質(zhì)電池的循環(huán)效率,并且其平均衰減率約為5%。經(jīng)過(guò)幾個(gè)循環(huán),循環(huán)效率提高并保持恒定。膠體聚合物電解質(zhì)的使用提高了新型鋰硫電池的循環(huán)性能,提高了其比容量。

凝膠電解質(zhì)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用有其很大的優(yōu)勢(shì)。凝膠電解質(zhì)的合成為鋰離子電池的高能量密度和小型化奠定了材料基礎(chǔ)。由于其良好的加工性能,它可以制成超薄甚至壓接的電池和電容器。在電致變色、光電化學(xué)電子學(xué)、醫(yī)療、空間技術(shù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

膠體聚合物鋰電池的電解質(zhì)已經(jīng)商業(yè)化,但凝膠聚合物電解質(zhì)的機(jī)械性能和離子電導(dǎo)率之間的矛盾尚未完全解決。目前的制備方法往往過(guò)于復(fù)雜和昂貴。

凝膠聚合物薄膜產(chǎn)品性能的一致性不令人滿意。工藝復(fù)雜,殘留溶劑對(duì)產(chǎn)品性能影響很大,電池價(jià)格高,因此在實(shí)際生產(chǎn)中很少使用。紫外輻射聚合法拋開(kāi)了現(xiàn)有技術(shù)中昂貴復(fù)雜的聚合物成膜、成孔劑萃取、電解質(zhì)吸入等工藝,簡(jiǎn)化了工藝流程,減少了所需設(shè)備,縮短了工藝時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,降低了產(chǎn)品成本。同時(shí),聚合物鋰離子電池的各種性能也將得到改善。相信隨著技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)綠色安全電源的需求,紫外固化技術(shù)在聚合物鋰離子電池制備中的應(yīng)用必將迎來(lái)更大的發(fā)展。


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