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怎樣提高聚合物電池電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:669次  |  2022年02月25日  

要提高聚合物電池電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率,可以通過提高聚合物的帶電粒子數(shù)和帶電粒子的遷移速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。如鋰鹽LiCIO,LibF4,LiN(CFaSOz)2,LiSCN,LiC凡COa等,由于離解能小,在介電常數(shù)高的聚合物中一般都具有較高的離子電導(dǎo)率。在鋰離子電池中使用復(fù)合碳電極,同時(shí)以AMS基膠體聚合物作為電解質(zhì),表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。


在聚合物的介電常數(shù)不變的情況下,新增帶電粒子遷移速度也可以提高聚合物的離子電導(dǎo)率。鋰鹽在電解質(zhì)中離解成自由離子的數(shù)目越多,離子遷移越快,電導(dǎo)率越高,溶劑的介電常數(shù)越大,鋰離子和陰離子之間的靜電用途越小,自由離子數(shù)目也越多。但介電常數(shù)大的溶劑,粘度也大,反而會(huì)使離子遷移速度減慢。


對(duì)溶質(zhì)而言,當(dāng)鋰鹽濃度增大時(shí),電導(dǎo)率增大,但電解質(zhì)粘度也相應(yīng)增大;另外,鋰鹽中的陰離子半徑越大,晶格能越小,鋰鹽越容易離解,但粘度也相應(yīng)增大。由于上述因素的相互用途,使得在特定的電解質(zhì)中,電導(dǎo)率的極大值一般是鋰鹽濃度在1.1-1.2mol•I之間。因此可將一種介電常數(shù)大的溶劑與一種或幾種粘度低的溶劑混合,通過調(diào)整各組分的配比(體積比),以獲得聚合物鋰離子電池導(dǎo)電率較高的電解質(zhì)。


電導(dǎo)率的測(cè)量可以采用阻抗法。該辦法是將待測(cè)的電解質(zhì)膜置于兩個(gè)惰性電極(如不銹鋼電極)之間,使用以不銹鋼作為電極的旁路電池測(cè)量電導(dǎo),由使用碳電極或鋰電極的單體電池來(lái)對(duì)電極界面現(xiàn)象進(jìn)行研究。測(cè)定電池的阻抗特性曲線,即用電解質(zhì)膜的電導(dǎo)率表示。


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