作为金属电池的固体聚合物电解质的非异酸盐聚 () 基网络

科学领域:

• 聚合物化学 聚合物化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• 开发稳定和灵活的固体聚合物电解质 (SPEs) 对先进的电池技术至关重要.
• 基于聚乙烯甘醇 (PEG) 的SPE经常面临机械和电化学性质之间的权衡.
• 生物基材料为聚合物合成提供了可持续的替代品.

研究的目的:

• 通过使用生物基碳化大豆油和聚乙烯糖醇 (PEG) 合成新型聚乙烯氨 (PHU) 网络.
• 为了研究PHU-poly(epoxy) 混合网络的制备,以提高性能.
• 评估这些网络的电化学性能和稳定性,作为电池的固体聚合物电解质.

主要方法:

• 通过生物基大豆油上的循环碳酸盐与氨基功能化PEG的环开通,轻松合成PHU网络.
• 纳入环氧化物功能化的PEG段,以形成PHU-poly ((环氧) 混合网络.
• 聚合物网络的表征和对生成的SPE膜的离子导电性,氧化稳定性和金属兼容性的评估.

主要成果:

• 成功合成了具有良好的界面稳定性的灵活PHU和PHU-poly ((环氧) 网络.
• 在SPE膜中,在60°C时达到~10^-4.5到10^-5 S/cm的离子导电率.
• 证明了高氧化稳定性 (>4.2 V vs Li/Li+) 和与金属的优良长期循环稳定性.

结论:

• 基于PHU的网络提供了一个可调的平台,用于开发高性能固体聚合物电解质.
• 这些材料有效地解决了基于PEG的SPE中常见的机械电化学性能权衡问题.
• 生物来源和多功能合成使PHU网络对下一代电池电解质具有吸引力.