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【科技日报】上海在锂电池平安性汲引研究方面获次要进展
2019-05-09 12:32:02 | 【 【打印】【封闭】

  比来,中国科学院上海平博研究所温兆银研究员团队经由离子导电型激发剂完成了凝胶聚合物电解质的原位制备,该凝胶聚合物电解质具有优异的耐火机能,基于该电解质拆卸的固态锂电池在同时承受剪切与火烧前提(火焰温度528℃)下仍能为发光二极管阵列供电,使锂电池的平安性大大提高。相关工作申请了中国发觉专利,次要研究成果颁发在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》上。 

  凝胶聚合物电解质在必然程度上兼具固态聚合物电解质的高平安性与液态电解质高离子电导率的长处,被认为是当前最适合现实使用的一种电解质系统。今朝研究较多的是基于聚偏氟乙烯及其衍生物的凝胶聚合物电解质系统。然而凝胶电解质中仍然含有必然量的可燃性液态电解质,具有平安隐患。 

  为进一步提高其平安机能以及电化学机能,科研工作者们做了大量的研究工作,次要包罗无机-无机共混改性、无机-无机复合改性、物理/化学交联改性等。但大大都文献并未对凝胶聚合物电解质的平安机能进行细致报道。另一方面,在今朝常用的相转换法等凝胶聚合物电解质的制备过程中,使用了大量挥发性无机溶剂,既污染环境,又添加成本,且制备过程繁琐。采用原位交联聚合制备的方式能够避免或减轻上述问题。 

  温兆银研究员团队以石榴石型固体电解质为激发剂和离子导电型填料,在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)的磷酸三乙酯/氟代碳酸乙烯酯(TEP/FEC)夹杂溶液中激发PVDF-HFP的脱氟和交联过程,从而完成凝胶聚合物电解质的原位制备,并对凝胶改变过程的机理进行了深刻研究。优化后的凝胶聚合物电解质在20℃时离子电导率达到1.83×10-3 S cm-1,室温下电化学不变窗口4.75V。该凝胶聚合物电解质具有优异的耐火机能,由其拆卸的固态锂电池具有较高的平安性。基于该凝胶聚合物电解质的三元锂电池暗示出较好的轮回不变性。 

  该工作供给了采用防火型凝胶电解质可获得优良的离子电导率以及包管凝胶聚合物电解质和响应锂电池高平安性的研究新思绪。 

  相关工作获患了国度重点研发筹算、国度天然科学基金面上项方针赞助。 图:防火型凝胶聚合物电解质构成与布局示企图及基于该凝胶聚合物电解质的软包锂电池的剪切和燃烧测验考试 

 

 

文章地址: 科技日报 作者: 王春

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