复合凝聚合物电解质用于高性能灵活的空气电池
Yifan Liu1, Denise Bildan2, Xiangqun Zhuge1
1Jiangsu Province Engineering Research Centre of Intelligent Manufacturing Technology for the New Energy Vehicle Power Battery, School of Materials Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou, 213164, P R China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 13, 2024
概括
使用半孔的新型凝聚合物电解质 (GPE) 增强了灵活的空气电池 (FZAB). 这种复合GPE提供了高离子导电性和稳定性,以提高电池性能和寿命.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 凝聚合物电解质 (GPEs) 对于灵活的空气电池 (FZAB) 是至关重要的.
- 在GPEs中提高离子导电性和电解质吸收对于FZAB性能至关重要.
- 目前的GPE在实现高导电性和稳定性方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于柔性空气电池的新型复合材料GPE.
- 为了改善离子导电性和电解质吸收,使用中性孔填充剂.
- 在FZAB中评估开发的GPE的电化学性能和结构稳定性.
主要方法:
- 使用半孔和聚烯胺 (5重量%mPAM) 制造复合GPE.
- 在暴露在空气中的离子导电性,电解质吸收和体重减轻的表征.
- 在可充电FZAB中测试GPE的电化学性能,包括功率密度和电荷-放电电位差.
主要成果:
- 复合GPE实现了高达337mS cm-1的离子导电性,相当于水性电解质.
- 该GPE显示出出色的电解质吸收和连续的离子迁移网络.
- 在72小时暴露在空气中后,体重减轻率低于18%,表明稳定性良好.
- 带有GPE的可充电FZAB显示了162.8mW cm-2的峰值功率密度.
- 观察到最初的电荷 - 放电电位差距低至0.62V.
- 这些FZAB具有超过110小时的长寿命.
结论:
- 半孔/聚烯胺复合物GPE显著提高了离子导电性和电解质吸收.
- 开发的GPE为灵活的空气电池提供了高电化学性能和结构稳定性.
- 由于其耐用性,成本效益和易于生产,GPE显示出实际应用的潜力.
