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。

膠態電解質性能
凝(ning)膠態(tai)聚(ju)合物(wu)電解質(zhi)(zhi)是(shi)頗有(you)潛力的(de)一種聚(ju)合物(wu)電解質(zhi)(zhi)。它是(shi)由聚(ju)合物(wu)、增塑劑和(he)鋰鹽(yan)通過互溶方法形成(cheng)的(de)具有(you)合適微結構(gou)的(de)聚(ju)合物(wu)網(wang)絡,利(li)用固定(ding)在微結構(gou)中(zhong)的(de)液態(tai)電解質(zhi)(zhi)分子實(shi)現離子傳導(dao),既有(you)固態(tai)聚(ju)合物(wu)的(de)穩定(ding)性、可塑性和(he)干態(tai)的(de)特點,又有(you)液態(tai)電解質(zhi)(zhi)的(de)高離子傳導(dao)性。
膠(jiao)態(tai)聚(ju)(ju)合(he)物電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)初始(shi)容量(liang)比(bi)(bi)液態(tai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)初始(shi)容量(liang)小一些,但是隨著充放電(dian)(dian)(dian)次數的(de)增加,膠(jiao)態(tai)聚(ju)(ju)合(he)物電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)比(bi)(bi)容量(liang)比(bi)(bi)液態(tai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)衰(shuai)減速(su)率(lv)要(yao)慢。這也許是因(yin)為單質(zhi)(zhi)(zhi)硫(liu)和生成的(de)鋰(li)(li)硫(liu)化物在(zai)液態(tai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中更易發(fa)生溶(rong)解(jie)(jie)(jie),這初步說明了膠(jiao)態(tai)聚(ju)(ju)合(he)物電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)能夠有(you)效抑(yi)制反應(ying)中所(suo)生成的(de)鋰(li)(li)硫(liu)化物的(de)不可逆(ni)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)。這兩類鋰(li)(li)硫(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)都有(you)著較高的(de)衰(shuai)減速(su)率(lv),特別是前10次的(de)循環衰(shuai)減速(su)率(lv)更高。
膠態(tai)(tai)(tai)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)在導電(dian)率方(fang)面要高(gao)于液態(tai)(tai)(tai)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi),對(dui)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)倍率放電(dian)性(xing)能(neng)提升更優越,電(dian)池(chi)(chi)在高(gao)溫時(shi)的(de)膠態(tai)(tai)(tai)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)的(de)放電(dian)平臺要高(gao),主要是因為溫度高(gao)時(shi)離子的(de)運(yun)動加快(kuai),電(dian)池(chi)(chi)的(de)內阻降低,放電(dian)性(xing)能(neng)提高(gao).凝膠態(tai)(tai)(tai)聚合物電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)具有穩(wen)定的(de)互穿聚合物網絡,可以有效地保持電(dian)解(jie)(jie)液,一定溫度范圍(wei)內具有較好的(de)放電(dian)性(xing)能(neng)。
膠態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)在導電(dian)率方面要(yao)高(gao)于液態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)(zhi),對鋰電(dian)池(chi)倍(bei)率放電(dian)性能提升更優(you)越,電(dian)池(chi)在高(gao)溫(wen)時(shi)的(de)(de)膠態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)放電(dian)平臺要(yao)高(gao),主(zhu)要(yao)是(shi)因為溫(wen)度高(gao)時(shi)離子的(de)(de)運動(dong)加快,電(dian)池(chi)的(de)(de)內(nei)阻降(jiang)低,放電(dian)性能提高(gao).凝膠態(tai)聚合物電(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)具有(you)(you)穩定的(de)(de)互(hu)穿(chuan)聚合物網絡(luo),可以有(you)(you)效地保持(chi)電(dian)解(jie)液,一定溫(wen)度范圍(wei)內(nei)具有(you)(you)較好的(de)(de)放電(dian)性能。
采用(yong)膠態(tai)聚合(he)物(wu)電(dian)(dian)解質的電(dian)(dian)池(chi)循環(huan)(huan)效(xiao)率(lv)比液態(tai)電(dian)(dian)解質電(dian)(dian)池(chi)的循環(huan)(huan)效(xiao)率(lv)高(gao),其平均衰(shuai)減率(lv)約為(wei)5%,數次循環(huan)(huan)之后循環(huan)(huan)效(xiao)率(lv)有所提高(gao)并保持恒定。膠態(tai)聚合(he)物(wu)電(dian)(dian)解質的使用(yong)改善了(le)新型(xing)鋰硫電(dian)(dian)池(chi)的循環(huan)(huan)性能,提高(gao)了(le)其比容量(liang)。
凝(ning)膠電(dian)解質(zhi)在(zai)此方(fang)面(mian)的應(ying)用(yong)有其極大的優勢,凝(ning)膠電(dian)解質(zhi)的合成為鋰離子(zi)(zi)電(dian)池(chi)的高能(neng)量密度和微(wei)型化奠(dian)定(ding)了物質(zhi)基(ji)礎。由(you)于其良好(hao)的機械(xie)加工性能(neng),可(ke)制成超薄,甚(shen)至可(ke)以卷曲的電(dian)池(chi)、電(dian)容器。在(zai)電(dian)致顯色、光電(dian)化學電(dian)子(zi)(zi)、醫療、空(kong)間技術等方(fang)面(mian)的應(ying)用(yong)具(ju)有廣闊(kuo)前景。
膠態聚(ju)合(he)物鋰電(dian)池電(dian)解質已進行(xing)商品化生產,但是凝(ning)膠聚(ju)合(he)物電(dian)解質存在(zai)的機械性(xing)能和離(li)子電(dian)導率之間(jian)的矛盾(dun)還(huan)沒有(you)得到徹底的解決。現在(zai)的制(zhi)備(bei)方法往(wang)往(wang)過于復雜(za),成本較高(gao)。
凝膠聚(ju)合(he)物(wu)膜產(chan)(chan)(chan)品(pin)性(xing)能(neng)(neng)一致性(xing)還(huan)不能(neng)(neng)令(ling)人滿意。工(gong)(gong)藝(yi)比較復(fu)雜,而且殘留的(de)溶劑對產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)性(xing)能(neng)(neng)影響大,電(dian)池價格高,因此在實際生產(chan)(chan)(chan)中很少采用。紫外光輻(fu)射聚(ju)合(he)方法拋開(kai)了現有技(ji)術中聚(ju)合(he)物(wu)成膜、造孔(kong)劑萃(cui)出(chu)和電(dian)解液吸入這些費事、復(fu)雜的(de)工(gong)(gong)藝(yi)流程,使(shi)得(de)工(gong)(gong)藝(yi)流程簡化,所(suo)需(xu)設備減少,工(gong)(gong)序時(shi)間縮短,生產(chan)(chan)(chan)效(xiao)率提高,產(chan)(chan)(chan)品(pin)成本降低。同(tong)時(shi)聚(ju)合(he)物(wu)鋰離子(zi)電(dian)池的(de)各種性(xing)能(neng)(neng)也將(jiang)得(de)到提高。相(xiang)信(xin)隨著技(ji)術發(fa)展,以及社會對綠色安(an)全電(dian)源的(de)需(xu)求,紫外光固化技(ji)術在聚(ju)合(he)物(wu)鋰離子(zi)電(dian)池制(zhi)備方面的(de)應(ying)用必(bi)將(jiang)迎(ying)來更大的(de)發(fa)展。
