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多孔状聚合物固体电解质膜的制备与性能 被引量:4
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作者 杨书廷 陈红军 +1 位作者 贾俊华 尹艳红 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第B07期206-209,共4页
采用微波热交联技术制备出了多孔状的PVDF/PMMA(聚偏氟乙烯 /聚甲基丙烯酸甲酯 )共混的固体电解质薄膜材料 ,电性能测试表明该固体电解质薄膜在室温下的电导率可达到 2 .0 5× 10 -3 S·cm-1,并具有良好的机械性能。用电导率、... 采用微波热交联技术制备出了多孔状的PVDF/PMMA(聚偏氟乙烯 /聚甲基丙烯酸甲酯 )共混的固体电解质薄膜材料 ,电性能测试表明该固体电解质薄膜在室温下的电导率可达到 2 .0 5× 10 -3 S·cm-1,并具有良好的机械性能。用电导率、扫描电镜、X射线衍射和差热分析技术对该膜进行了分析 ,结果表明把PMMA掺入PVDF体系的固态电解质可以明显改善PVDF体系的固态电解质的强度 ,增加其柔韧性 ,同时也可以提高该固体电解质与电解液的亲合力 ,从而提高其吸液和保液的能力。 展开更多
关键词 多孔状聚合物固体电解质膜 制备 性能 聚合物理离子蓄电池
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高稳定性化学交联聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮碱性固体电解质膜 被引量:3
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作者 傅婧 乔锦丽 马建新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2975-2981,共7页
碱性固体电解质膜的稳定性是影响其在电化学领域应用的一个重要因素.本文在前期研究工作的基础上,通过直接共混和化学交联修饰制备出了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)碱性聚合物电解质膜.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析(TGA... 碱性固体电解质膜的稳定性是影响其在电化学领域应用的一个重要因素.本文在前期研究工作的基础上,通过直接共混和化学交联修饰制备出了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)碱性聚合物电解质膜.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和交流阻抗等方法详细考察了复合膜的分子结构、热稳定性、化学稳定性、氧化稳定性和尺寸稳定性.红外光谱结果表明,PVP成功地混入聚合物基体中,在1672cm-1处表现出来自于PVP第I带C襒O的强吸收峰.TGA结果表明,提高掺杂的KOH溶液浓度对PVA/PVP碱性膜的热稳定性没有明显影响.SEM分析结果表明,复合膜经高温、高浓度碱(80℃,10mol·L-1)处理后,其断面结构仍致密均匀,未出现类似小孔等膜降解情况,此时膜电导率(1.58×10-3S·cm-1)相比室温相同碱液时提高91.5%,表明PVA/PVP膜具有很好的耐碱化学稳定性.同时,PVA/PVP碱性膜表现出良好的抗氧化性,在60℃的3%和10%H2O2溶液中处理均没有观察到明显的质量损失,150h后仍能保持原膜质量的89%和85%.此外,由于膜内形成致密的内互交联网络结构,复合膜在水中800h之后也表现出很好的同向性和电导率稳定性. 展开更多
关键词 碱性固体电解质膜 聚乙烯醇 聚乙烯吡咯烷酮 热稳定性 化学稳定性 尺寸稳定性
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Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)固体电解质膜的制备 被引量:2
3
作者 程继贵 查少武 +1 位作者 刘杏芹 孟广耀 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1084-1087,共4页
以硝酸铈和氧化钆为前驱物 ,采用凝胶浇注工艺合成了钆掺杂氧化铈 (Ce0 .8Gd0 .2 O1 .9,简称 GDC)粉体。然后用流延工艺制备了 GDC固体电解质薄膜。采用 DTA-TG、XRD、TEM等方法研究了粉体的相形成、粒度等与合成工艺的关系。通过密度... 以硝酸铈和氧化钆为前驱物 ,采用凝胶浇注工艺合成了钆掺杂氧化铈 (Ce0 .8Gd0 .2 O1 .9,简称 GDC)粉体。然后用流延工艺制备了 GDC固体电解质薄膜。采用 DTA-TG、XRD、TEM等方法研究了粉体的相形成、粒度等与合成工艺的关系。通过密度测定及显微组织观察等技术研究了流延生坯的烧结性能。借助交流阻抗谱仪对所制备的 GDC电解质膜的电导率进行了测量。结果表明 ,采用本实验的凝胶浇注方法 ,在 70 0℃温度下煅烧干凝胶 ,即可制备出纯度高、组成均匀、相结构完整、纳米粒度的 GDC粉体。而且所得粉体具有较高的烧结活性 ,其流延生坯经 1 45 0℃烧结后的相对密度可达 95 %以上。所得 GDC电解质膜在 70 0℃空气中的氧离子电导率可达 4.6S/ m。 展开更多
关键词 Ce0.8Gd0.2O1.9 固体电解质膜 制备 钆掺杂氧化铈 凝胶浇注 流延法 固体氧化物燃烧电池
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光聚合PEO体系高分子固体电解质膜的制备及其性能 被引量:1
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作者 乔麟兆 魏杰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期96-99,共4页
Polyethylene glycol diacrylates(PEGDA)monomers, which contain double bond on the terminal group of polyethylene glycol(PEG)and can be used in synthesis of UV-curable solid polymer electrolytes (SPE), were prepared thr... Polyethylene glycol diacrylates(PEGDA)monomers, which contain double bond on the terminal group of polyethylene glycol(PEG)and can be used in synthesis of UV-curable solid polymer electrolytes (SPE), were prepared through esterification of PEG and acrylic acid.A cured conductive polymer film consisting of lithium salt was then obtained by irradiation with ultraviolet rays.The factors affecting film-forming,photosensitivity and conductance were studied.From experiments, while Li/O=1/6 and n =18,the ionic conductivity of the SPE membrane could reach 10 -5 ?S·cm -1 at room temperature and its performance was relatively good. 展开更多
关键词 高分子固体电解质膜 丙烯酸多缩乙二醇双酯 紫外光固化 离子电导率 制备 高氯酸锂 聚合物电池 电解质材料 聚氧乙烯
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固体电解质膜对PEMFC电极动力学的影响 被引量:2
5
作者 李青海 刘海忠 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第S1期245-249,共5页
研究了不同种类的固体电解质膜对质子交换膜燃料电池性能的影响,采用相同组成的气体扩散电极与制作工艺,分别用Nafion 111、Nafion 112、Nafion 1135、Nafion 115、Dow 800固体电解质膜制成MEA,并组装成单电池,用极化曲线法与交流阻抗... 研究了不同种类的固体电解质膜对质子交换膜燃料电池性能的影响,采用相同组成的气体扩散电极与制作工艺,分别用Nafion 111、Nafion 112、Nafion 1135、Nafion 115、Dow 800固体电解质膜制成MEA,并组装成单电池,用极化曲线法与交流阻抗法研究了单电池的极化行为与电气特性,并用zsimwin软件模拟了电气特性参数。结果表明,随着固体电解质膜变薄,电池内阻变小,但电池开路电压却反而降低,固体电解质膜的厚度较大(如Nafion 115)或较小(如Nafion 111)都会使电极双电层微分电容变小,使电极电化学反应动力学变差,离子交换容量大的电解质膜电导率大,电极电荷传递阻力较小,反应阻抗小。 展开更多
关键词 固体电解质膜 质子交换 燃料电池 电极 水管理
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基于X射线光电子能谱(XPS)深度剖析技术的锂离子电池负极界面固体电解质(SEI)膜的组成分析 被引量:2
6
作者 刘佳梅 李超 曹智 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第1期136-142,共7页
锂离子电池负极界面固体电解质(SEI)膜是决定电池性能与安全性的关键因素,准确解析SEI膜的化学组成及其深度分布对于认识SEI膜的形成机理和优化电池性能具有重要意义。X射线光电子能谱(XPS)深度剖析技术是研究SEI膜表面深度组分变化的... 锂离子电池负极界面固体电解质(SEI)膜是决定电池性能与安全性的关键因素,准确解析SEI膜的化学组成及其深度分布对于认识SEI膜的形成机理和优化电池性能具有重要意义。X射线光电子能谱(XPS)深度剖析技术是研究SEI膜表面深度组分变化的重要方法,但在实际分析过程中存在诸多关键影响因素。通过XPS深度剖析技术系统研究了样品传递、溅射能量以及溅射面积等关键因素对SEI膜表面深度组分表征结果的影响。研究表明,样品传递方式的选择十分关键,空气中快速传样会导致SEI膜表面发生化学变化,因此应采用准原位传样方式以保持SEI膜的原始状态。在Ar+溅射过程中,适当提高溅射能量可以提高溅射速率,但不会对深度组成分布的分析结果造成明显影响。此外,研究还发现溅射面积大小对不同元素的溅射速率存在差异,表明溅射速率与元素种类有关,需要针对性地选择合适的溅射面积,以获得SEI膜准确的深度组成信息。研究结果为采用XPS深度剖析技术精准解析锂离子电池SEI膜的组成提供了有效的方法支持。 展开更多
关键词 锂离子电池 固体电解质膜 XPS深度剖析 溅射条件 溅射面积
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正极材料钴酸锂表面固体电解质相界面膜的研究 被引量:2
7
作者 王坤 张玥 +4 位作者 任春燕 刘大凡 赵洪 安峰 张晓行 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2013年第12期60-62,共3页
通过循环伏安和交流阻抗(EIS)分析,对锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)表面的固体电解质相界面膜(SEI膜)的形成进行了研究。循环伏安测试结果表明,钴酸锂表面的SEI膜主要是在第1次循环过程中形成。EIS测试结果表明,在低倍率条件下和常... 通过循环伏安和交流阻抗(EIS)分析,对锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)表面的固体电解质相界面膜(SEI膜)的形成进行了研究。循环伏安测试结果表明,钴酸锂表面的SEI膜主要是在第1次循环过程中形成。EIS测试结果表明,在低倍率条件下和常温条件下充放电循环形成的SEI膜更加致密,阻抗值更小;储存时间的长短对电池的阻抗也有影响,储存7 d的阻抗值要小于储存1 d的阻抗值。 展开更多
关键词 固体电解质相界面 钴酸锂 循环伏安 交流阻抗
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钠离子电池HOPG负极固体电解质界面膜的AFM研究 被引量:3
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作者 王舒玮 胡和丰 +1 位作者 王德宇 沈彩 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期596-602,共7页
固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI)在钠离子电池(Sodium Ion Battery,NIB)中扮演着重要作用。迄今为止,对于钠离子电池SEI膜的探索仍然十分有限。本研究利用电化学原子力显微镜(Electrochemical AFM,EC-AFM),通过循... 固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI)在钠离子电池(Sodium Ion Battery,NIB)中扮演着重要作用。迄今为止,对于钠离子电池SEI膜的探索仍然十分有限。本研究利用电化学原子力显微镜(Electrochemical AFM,EC-AFM),通过循环伏安法研究了钠离子电池负极材料高定向热解石墨(Highly Oriented Pyrolytic Graphite,HOPG),在碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate,EC)和氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,FEC)电解液中首次充放电过程SEI膜的结构变化。通过纳米刻蚀的方法,进一步获得首次充放电结束后SEI的厚度。结合X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)分析了HOPG在EC和FEC电解液中所形成的SEI膜的化学组成区别。研究结果表明,在EC电解液中,所生成的SEI膜在HOPG表面非台阶处较薄,但在HOPG的台阶处较厚;在FEC电解液中,所生成的SEI膜很厚,具有明显的双层结构。其中上层是由体积较大的颗粒组成,下层则由致密的小颗粒组成。 展开更多
关键词 钠离子电池 固体电解质界面 电化学原子力显微镜 电解
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一种新型固体聚合物电解质复合气体分离膜的制备及气体透过性能的研究 被引量:2
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作者 王雁北 任吉中 邓麦村 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期7-13,共7页
采用单侧溶液交换法,把PEI/Pebax2533复合膜的Pebax2533外表面与AgBF4交换溶液接触,利用Ag+与Pebax2533分子链段中醚氧键之间的络合作用,将Ag+固定在PEI/Pebax2533复合膜中,从而制备了PEI/Pebax2533/AgBF4固体聚合物电解质复合气体分离... 采用单侧溶液交换法,把PEI/Pebax2533复合膜的Pebax2533外表面与AgBF4交换溶液接触,利用Ag+与Pebax2533分子链段中醚氧键之间的络合作用,将Ag+固定在PEI/Pebax2533复合膜中,从而制备了PEI/Pebax2533/AgBF4固体聚合物电解质复合气体分离膜.通过改变AgBF4交换溶液的浓度来调节复合膜表面银离子的负载量,控制复合膜对丙烯/丙烷的分离性能.随着AgBF4交换溶液浓度的增加,复合膜对烯烃出现明显的促进传递现象,塑性效应明显减弱.当AgBF4交换溶液浓度为8.0 mol/L时,PEI/Pebax2533/AgBF4复合膜丙烯/丙烷的分离系数远远超过1 000,塑性效应基本受到抑制. 展开更多
关键词 丙烯/丙烷分离 固体聚合物电解质 载体促进传递
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碱性固体聚合物电解质膜的制备及性能研究 被引量:1
10
作者 谷芝元 鲁道荣 +1 位作者 许明 唐慧 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期911-914,938,共5页
以聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)和KOH为原料,运用溶液浇注法制备了PVA-KOH-PEG-H2O电解质膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(AC)和循环伏安(CV)等技术对其结构和性能进行表征。结果表明,碱性固体聚合物电解质膜(m(PVA)∶... 以聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)和KOH为原料,运用溶液浇注法制备了PVA-KOH-PEG-H2O电解质膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(AC)和循环伏安(CV)等技术对其结构和性能进行表征。结果表明,碱性固体聚合物电解质膜(m(PVA)∶m(KOH)∶m(PEG)=1∶3∶1)的室温(15℃)电导率可达到0.106 S/cm,电导率与温度关系符合Arrhenius方程。XRD测试结果表明,PVA和PEG均以无定形形式存在于碱性固体聚合物电解质膜中;SEM测试结果表明,PVA和PEG在聚合物中形成均一的形貌;循环伏安曲线表明,碱性固体聚合物电解质膜的电化学稳定窗口为2.4 V。此外,组装了Al/AgO电池,并进行了充放电测试。 展开更多
关键词 碱性固体聚合物电解质 聚乙烯醇 聚乙二醇 共混改性 离子电导率
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流延法制备陶瓷燃料电池电解质膜的研究进展 被引量:18
11
作者 贺连星 温廷琏 吕之奕 《材料科学与工程》 CSCD 1997年第3期15-18,共4页
本文介绍了用于陶瓷(固体氧化物)燃料电池电解质膜制备的先进的流延工艺,详细分析了粉料、溶剂、分散剂、粘结剂和塑性剂等主要原材料及其在流延料浆中的作用机理,最后简要地阐述了典型的流延制备工艺过程。
关键词 流延法 固体电解质膜 燃料电池
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影响电池性能的因素:金属离子溶剂化结构衍生的界面行为还是固体电解质界面膜? 被引量:2
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作者 程浩然 马征 +3 位作者 郭营军 孙春胜 李茜 明军 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期53-75,共23页
通过电解液分解在电极上形成的固体电解质界面(SEI)层被认为是影响电池性能的最重要因素。然而,我们发现金属离子溶剂化结构也会影响其电极性能,尤其可以阐明许多SEI无法解释的实验现象。基于该综述,本文总结了金属离子溶剂化结构和衍... 通过电解液分解在电极上形成的固体电解质界面(SEI)层被认为是影响电池性能的最重要因素。然而,我们发现金属离子溶剂化结构也会影响其电极性能,尤其可以阐明许多SEI无法解释的实验现象。基于该综述,本文总结了金属离子溶剂化结构和衍生的金属离子去溶剂化行为的重要性,并建立了相应的界面模型以展示界面行为和电极性能之间的关系,并将其应用于不同的电极和电池体系。我们强调了电极界面离子/分子相互作用对电极性能的影响,该解释与以往基于SEI的解释不同。该综述为理解电池性能和指导电解液设计提供了一个新的视角。 展开更多
关键词 电池 电解 溶剂化结构 电极界面模型 固体电解质界面
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金属锂固体电解质界面膜的研究进展 被引量:1
13
作者 郑立涵 沈之川 施志聪 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4764-4776,共13页
固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)是锂金属电池在首次充放电时,锂金属负极表面形成的一层钝化膜,对电池的循环性能和安全性能等具有至关重要的影响。充分地认识SEI膜将有助于开发具有更长循环寿命和更高安全性能的锂... 固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)是锂金属电池在首次充放电时,锂金属负极表面形成的一层钝化膜,对电池的循环性能和安全性能等具有至关重要的影响。充分地认识SEI膜将有助于开发具有更长循环寿命和更高安全性能的锂金属电池。综述了锂金属电池SEI膜的研究进展,介绍了SEI膜的组成和结构,梳理了各种常见组分的形成条件和作用,论证了两种用于描述SEI膜结构的模型,即马赛克模型和层状模型,总结了影响SEI膜组成和结构的关键因素,如电解质添加剂、电极电位、温度和电流密度等。并介绍了通过引入电解质添加剂和构建人工SEI膜实现界面稳定调控的最新研究进展,最后展望了SEI膜未来的研究方向。 展开更多
关键词 金属锂 电化学 显微结构 锂金属电池 固体电解质界面
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SPE固体电解质氚水浓集装置及其应用 被引量:15
14
作者 温雪莲 杨海兰 +1 位作者 吴斌 杨怀元 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期583-586,共4页
简述了SPE固体聚合膜氚水自动电解浓集装置的工作原理,介绍了在研制该装置中所进行的实验与工作进展。用SPE氚水电解浓集装置处理IAEA第6次低水平氚国际比对样品(TRIC2000),取得了满意的测量结果。
关键词 固体聚合电解质 SPE 氚水自动电解浓集装置 阳离子交换树脂 辐射监测
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腈类化合物在高电压电解液中的研究进展
15
作者 李南 马静 +6 位作者 黄挺秀 沈毅星 沈旻 江依义 洪涛 马国强 马紫峰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期997-1009,共13页
提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径,但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题,严重制约了其实际应用。因此,开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电常... 提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径,但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题,严重制约了其实际应用。因此,开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电常数和优良的氧化稳定性,被视为高电压体系中优化电解液的理想选择。本文回顾了腈类化合物作为溶剂和添加剂的作用机理及性能特点,针对腈类溶剂与石墨及锂金属不相容的问题,讨论了高浓度电解液、弱溶剂化电解液、含氟腈类电解液及共晶电解质等4种优化策略,并总结了各策略的实际应用前景及商业化过程中面临的局限性,明确指出添加剂是当前最有效的应用方式。此外,通过介绍含硅、硼、硫等元素的化学基团修饰的新型腈类添加剂,探究了不同官能团的作用机制及其应用潜力。最后,本文阐述了腈类化合物在开发与应用中面临的机遇与挑战,展望了通过合成工艺的优化与新型添加剂的开发,获得低黏度、高纯度、界面稳定性更强的多官能团腈类化合物,并探讨其在高电压电解液,尤其是在钴酸锂电池电解液中的应用前景。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解 腈类化合物 固体电解质界面
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新型成膜电解液添加剂亚硫酸丁烯酯的电化学行为 被引量:9
16
作者 李丽 吴锋 +1 位作者 陈人杰 吴生先 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期293-296,共4页
合成制备了一种新的环状亚硫酸酯类有机溶剂——亚硫酸丁烯酯(BS).量子化学计算结果表明,亚硫酸丁烯酯有机溶剂分子的总能、LUMO值比碳酸丙烯酯有机溶剂的低,具有较强的得电子能力,不易被氧化.其作为添加剂与碳酸丙烯酯(PC)混合应用于... 合成制备了一种新的环状亚硫酸酯类有机溶剂——亚硫酸丁烯酯(BS).量子化学计算结果表明,亚硫酸丁烯酯有机溶剂分子的总能、LUMO值比碳酸丙烯酯有机溶剂的低,具有较强的得电子能力,不易被氧化.其作为添加剂与碳酸丙烯酯(PC)混合应用于锂离子电池中,可有效地抑制PC在石墨电极中的共插入,能显著改善循环性能. 展开更多
关键词 亚硫酸丁烯酯 电解 石墨电极 锂离子电池 固体电解质相界面
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聚丙烯酸钠吸水树脂/聚乙烯醇/高氯酸锂聚电解质的制备与性能 被引量:3
17
作者 李侃社 邵水源 +1 位作者 闫兰英 贾耀辉 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期101-104,共4页
制备了SPA/PVA/LiClO4凝胶电解质和固体导电膜。结果表明,LiClO4和SPA的质量分数分别为0.9%和3.5%的水凝胶电导率可达8.30×10-3S/cm;SPA、PVA、LiClO4的浓度分别为3.75g/100mL、3.75g/100mL和0.9g/100mL的水凝胶电解质电导率可达8.... 制备了SPA/PVA/LiClO4凝胶电解质和固体导电膜。结果表明,LiClO4和SPA的质量分数分别为0.9%和3.5%的水凝胶电导率可达8.30×10-3S/cm;SPA、PVA、LiClO4的浓度分别为3.75g/100mL、3.75g/100mL和0.9g/100mL的水凝胶电解质电导率可达8.42×10-3S/cm,经过流延法制备的固体薄膜表面电导率为3.00×10-10S/cm,体积电导率9.8×10-8S/cm,证明固体膜具有固体电解质性能。固体膜的红外光谱分析表明PVA中的-OH基与SPA中的-COO-有氢键作用,使树脂对Li+,Na+的作用减弱,加速了Li+,Na+在弱交联网络中的络合-解离过程,提高了离子的迁移速率,从而实现了离子导电。 展开更多
关键词 聚丙烯酸钠吸水树脂 聚乙烯醇 高氯酸锂 电解质 制备 性能 电导率 固体电解质导电
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锂离子二次电池电解液成膜添加剂研究进展 被引量:2
18
作者 张雁南 张英杰 +1 位作者 夏书标 董鹏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期557-559,共3页
综述了锂离子二次电池成膜添加剂的原理及分类,介绍了吡唑衍生物、卤代物、酯类及其衍生物、硼类化合物及无机固体成膜添加剂的研究进展,论述了每一种添加剂的作用原理以及碳负极上固体电解质相界膜的形成机理,对成膜添加剂的发展进行... 综述了锂离子二次电池成膜添加剂的原理及分类,介绍了吡唑衍生物、卤代物、酯类及其衍生物、硼类化合物及无机固体成膜添加剂的研究进展,论述了每一种添加剂的作用原理以及碳负极上固体电解质相界膜的形成机理,对成膜添加剂的发展进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 添加剂 固体电解质相界
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金属锂电池负极界面氮化硼修饰膜的研究
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作者 周海涛 温承钦 +1 位作者 郑玲 孙洁 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期85-89,共5页
金属锂负极由于具有超高的比容量(3 860 mA·h/g)与超低的还原电位(-3.04 V),其应用能够大幅提升现有锂离子电池的能量密度。然而,金属锂与电解液持续不断的副反应可导致电池的严重极化、非活性锂的增加及电池容量的迅速衰减。为了... 金属锂负极由于具有超高的比容量(3 860 mA·h/g)与超低的还原电位(-3.04 V),其应用能够大幅提升现有锂离子电池的能量密度。然而,金属锂与电解液持续不断的副反应可导致电池的严重极化、非活性锂的增加及电池容量的迅速衰减。为了提升金属锂电池的循环性能,采用氮化硼薄膜作为金属锂表面的人工固体电解质膜(SEI膜)抑制其与电解液之间的副反应,以实现金属锂电池的长循环。采用简单易操作的喷涂沉积法,可将氮化硼薄膜均匀地沉积于金属锂表面,并通过电化学阻抗谱探索了最佳沉积次数。氮化硼SEI膜具有离子导通且电子绝缘的特性,成功地抑制了界面副反应与电池的极化增加。相比未经修饰的金属锂,经氮化硼修饰后,电池负极单位面积阻抗由4.6Ω/cm^(2)降低至1.2Ω/cm^(2)。所组装的锰酸锂/金属锂电池首圈库伦效率由89.2%提升至96.6%;1C条件下循环300次后,容量保持率由86.3%提升至94.6%。 展开更多
关键词 锂离子电池 氮化硼 金属锂负极 人工固体电解质膜
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锂离子电池硅基负极电解液添加剂研究进展:挑战与展望 被引量:4
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作者 陈珊珊 郑翔 +7 位作者 王若 原铭蔓 彭威 鲁博明 张光照 王朝阳 王军 邓永红 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期279-292,共14页
随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示... 随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示着未来几年将是硅基负极锂离子电池产业化应用的黄金时期。然而,硅在脱/嵌锂过程中会反复收缩膨胀(体积变化率约为300%),致使负极材料粉化、脱落,进而失去电接触,造成负极材料的失活;其次,循环过程中不断的体积变化会对其表面固体电解质界面层造成持续不断的破坏,因此难以形成稳定的固体电解质中间相(SEI)膜,这导致大量活性锂和电解液的消耗,最终导致容量快速衰减。本综述旨在从电解液添加剂在SEI形成和修饰、Lewis碱中和、溶剂化调控等作用机理角度对硅基负极界面恶化方面所面临的挑战进行分析,并重点介绍硅基负极电解液添加剂的最新成果。此外,通过对氟、硅烷、酰胺、氰酸酯等官能团构效关系方面的深入讨论和比较,本综述还深入研究了电解液添加剂的设计问题,以激发读者的新思路和新想法,协助读者识别或者设计合成适用于硅基负极的电解液添加剂,为高比能电池的发展铺平道路。 展开更多
关键词 硅基负极 电解液添加剂 固体电解质中间相
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