固态聚合物电解质具有双离子协同作用和双重增强效应,用于全固态电池
Sumana Bandyopadhyay1, Aashish Joshi1,2, Amit Gupta3
1Department of Textile and Fibre Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, Hauz Khas 110016, New Delhi, India.
这项研究引入了新的固体聚合物电解质 (SPEs),使用在聚烯 (PAN) 材料中的半互穿透聚合物网络 (半IPN). 这些先进的SPEs增强了离子导电性和树抑制,使电池更安全,更高能耗.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 固体聚合物电解质 (SPEs) 为电池中的液体电解质提供了更安全的替代品.
- 基于聚乙烯氧化物 (PEO) 的SPE显示出希望,但其离子导电性低,尺寸稳定性差.
- 开发强大的SPE对于推进高能量密度电池技术至关重要.
研究的目的:
- 开发先进的固体聚合物电解质,提高离子导电性和尺寸稳定性.
- 为了增强树抑制,以实现更安全的电池运行.
- 为了研究离子液体单体和聚合物网络在SPE中的协同效应.
主要方法:
- 合成的基于 styrenic-DABCO 的离子液体单体 (SDTFSI, SDFSI) 与TFSI-或FSI-离子.
- 加入离子液体前体和PEO到电聚烯 (PAN) 纤维地毯中.
- 利用热启动的交叉链接形成一个半互穿透的聚合物网络 (半IPN) 结构.
主要成果:
- 实现了尺寸稳定的SPEs,具有出色的灵活性,稳定到150°C.
- 证明的离子导电性为4.4 × 10−4 S cm−1在25°C和1.81 × 10−3 S cm−1在55°C.
- 由于FSI-/TFSI-离子和半IPN/PAN网络的协同作用,观察到增强的树抑制.
结论:
- 与传统的以PEO为基础的电解质相比,开发的半IPN SPEs具有优越的离子导电性和尺寸稳定性.
- 独特的结构有效地抑制了树的生长,提高了电池的安全性.
- 这些发现为使用先进的聚合物电解质的高性能和更安全的电池铺平了道路.
更多相关视频
11:04Synthesis of Ionic Liquid Based Electrolytes, Assembly of Li-ion Batteries, and Measurements of Performance at High Temperature
Published on: December 20, 2016
10:03Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques
Published on: November 11, 2013
相关概念视频
Ion Exchange
Batteries and Fuel Cells
Ionic Bonding and Electron Transfer
Electrolyte and Nonelectrolyte Solutions
Ionic Crystal Structures
Most monatomic ions behave as charged spheres, and their attraction for ions of opposite charge is the same in every direction. Consequently, stable structures for ionic compounds result (1) when ions of one charge are surrounded by as many ions as possible of the opposite...
Anionic Chain-Growth Polymerization: Overview
