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膠態聚合物鋰電池怎么樣?

聚合物鋰電池的研究發展中,以膠態聚合物電解質取代液體電解質是發展中的一個重要進展。它能顯著提高液體鋰離子電池面臨的安全性能,易于加工成各種形狀的薄膜,進而制成超薄、形狀各異的電池,以適應電子產品微型化、薄型化、輕型化的發展。

膠態聚合物鋰電池

膠態電解質性能

凝膠態聚合物電解質是頗有潛力的一種聚合物電解質。它是由聚合物、增塑劑和鋰鹽通過互溶方法形成的具有合適微結構的聚合物網絡,利用固定在微結構中的液態電解質分子實現離子傳導,既有固態聚合物的穩定性、可塑性和干態的特點,又有液態電解質的高離子傳導性。

膠態聚合物電解質電池的初始容量比液態電解質電池的初始容量小一些,但是隨著充放電次數的增加,膠態聚合物電解質電池的比容量比液態電解質電池衰減速率要慢。這也許是因為單質硫和生成的鋰硫化物在液態電解質中更易發生溶解,這初步說明了膠態聚合物電解質能夠有效抑制反應中所生成的鋰硫化物的不可逆溶解。這兩類鋰硫電池都有著較高的衰減速率,特別是前10次的循環衰減速率更高。

膠態電解質在導電率方面要高于液態電解質,對鋰電池倍率放電性能提升更優越,電池在高溫時的膠態電解質的放電平臺要高,主要是因為溫度高時離子的運動加快,電池的內阻降低,放電性能提高.凝膠態聚合物電解質具有穩定的互穿聚合物網絡,可以有效地保持電解液,一定溫度范圍內具有較好的放電性能。

膠態電解質在導電率方面要高于液態電解質,對鋰電池倍率放電性能提升更優越,電池在高溫時的膠態電解質的放電平臺要高,主要是因為溫度高時離子的運動加快,電池的內阻降低,放電性能提高.凝膠態聚合物電解質具有穩定的互穿聚合物網絡,可以有效地保持電解液,一定溫度范圍內具有較好的放電性能。

采用膠態聚合物電解質的電池循環效率比液態電解質電池的循環效率高,其平均衰減率約為5%,數次循環之后循環效率有所提高并保持恒定。膠態聚合物電解質的使用改善了新型鋰硫電池的循環性能,提高了其比容量。

凝膠電解質在此方面的應用有其極大的優勢,凝膠電解質的合成為鋰離子電池的高能量密度和微型化奠定了物質基礎。由于其良好的機械加工性能,可制成超薄,甚至可以卷曲的電池、電容器。在電致顯色、光電化學電子、醫療、空間技術等方面的應用具有廣闊前景。

膠態聚合物鋰電池電解質已進行商品化生產,但是凝膠聚合物電解質存在的機械性能和離子電導率之間的矛盾還沒有得到徹底的解決?,F在的制備方法往往過于復雜,成本較高。

凝膠聚合物膜產品性能一致性還不能令人滿意。工藝比較復雜,而且殘留的溶劑對產品的性能影響大,電池價格高,因此在實際生產中很少采用。紫外光輻射聚合方法拋開了現有技術中聚合物成膜、造孔劑萃出和電解液吸入這些費事、復雜的工藝流程,使得工藝流程簡化,所需設備減少,工序時間縮短,生產效率提高,產品成本降低。同時聚合物鋰離子電池的各種性能也將得到提高。相信隨著技術發展,以及社會對綠色安全電源的需求,紫外光固化技術在聚合物鋰離子電池制備方面的應用必將迎來更大的發展。

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