聚苯并咪唑-锂盐( LiOTF)-聚乙二醇单甲醚的介绍

2021-06-06 00:10:31 Summer 11

锂二次电池是现代社会高性能电池的典型代表,具有工作电版高、能量密度高、循环寿命长、无行染、记忆效应等优点。被广泛应用于手机、数玛棚机等电子产品以及电动汽车  。传统的液态电解质易世融易挥发、易燃,高温下聚烯烃的隔膜易变形从面导技电池热失控甚至引发爆体。因此人们考虑能用全固态合物电解质代替传统的电解液。全固态聚合物电解质因为其出色的安全性,可以使用锂负极、电池易于轻薄化等优点受到人们的广泛关注。 全固态合物电解质在实际使用中需要兼具良好的电导率与力学性能,因此需要设计出合理的聚合物结构,以提高聚合物电解质的综合性能。


聚苯并咪唑( PB I)是一种性能优异的聚合物,有着优秀的耐碱性,耐酸性和耐氧化性能。同副也具备优秀的力学性能以及阻燃性能。经过通过磺化接杂等用作燃料电被质子交换膜,但是由于溶料性差,其实际应用受到了限制。采用含有醚键的二酸作为单体,可以在 PBF主链中引人 醚键、有效改善其溶解性。聚乙二醇(PEG)结构中的 醚键结构可以传导锂离子,因此, 聚乙二醇结构经常被用于全固态聚合物电的质。聚乙二醇的溶点低,力学性能差、成膜性差。因此无法直接作为锂离子电池全固态电解质的组分使用。


理论上聚乙二醇可以与 PBI 上的咪唑基团产生氢键相互作用,因此两者之间有良好的相容性,本文将制备的一种聚苯并眯唑( OPBI )与聚乙二醇单甲醚( mPEG )以及锂盐 (三氟甲磺酸锂( LiOTF) 、聚苯乙烯磺酸酸( LiSPs )进行共馄。首次用( OPBI mPEG 共混物作为锂离子电池隔膜,其中  OPBI作为聚合物基质, mPEG 作为锂离子的传导介质,并且研究了 mPEG 的含量与锂盐含量对电导率的影响;并且通过 XRD 、交流阻抗测试对共混全固态电解质的力学性能、结晶性能进行了表征。结果表明,用该方法制备的固态聚合物电解质具有良好的综合性能,高温下可以满足锂离子电池的使用需求。


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