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        一種具備多級結構的鋰離子電池電解質及其制備方法
        2019/11/27 21:45:14 minhong

        一、背景

          能源危機的產生與環境污染的加劇使安全無毒、比能量高的綠色能源材料的發展顯得尤為必要。而鋰離子電池的研究與發展正順應了這一趨勢,其具備比能量高、循環壽命長、對環境污染小、無記憶效應等優點,在新能源汽車、航天航空以及各類電動工具等眾多領域受到越來越多的青睞。鋰離子電池隔膜是鋰離子電池的關鍵部件,它是影響鋰離子電池電化學與安全性能的至關重要的組成部分。許多研究學者們將一些具備優良耐熱性的聚合物材料應用到鋰離子電池中,如聚酰亞胺、聚芳醚砜酮、聚醚酰亞胺等。同樣地,由于芳綸纖維膜具有優異的熱穩定性、力學性能、耐輻射性、阻燃性和電絕緣性等,使其具備一定的潛力用作耐高溫鋰離子電池隔膜材料。但是,芳綸納米纖維膜容易吸收空氣中的水分,導致該隔膜使用前必須充分干燥后才能使用,否則將會導致隔膜強度降低以及鋰電池電化學性能下降等缺點。因此,開發一種具有疏水性且耐高溫高強度的凝膠化聚合物電解質對高性能鋰電池的發展十分重要。

        二、實驗步驟

        (1)將濃度為25wt%的芳綸乳液溶于二甲基乙酰胺(二者體積之比為1∶5) 有機溶劑中,然后利用磁力攪拌器在常溫條件下攪拌6小時形成混合均勻的紡絲液。

        (2)將上述步驟(1)中配置的紡絲液緩慢加入到注射器中,所使用針頭的內徑為0 .3mm,且針頭溶液的擠出速率為0 .2mL h-1。一個表面覆有鋁箔錫紙的旋轉圓筒作為接收裝置,注射器尖端和收集器之間的接收距離為11cm。靜電紡絲過程中,所應用的靜電電壓為15KV。當溶劑蒸發后,在接收裝置上得到芳綸纖維膜。

        (3)將上述步驟(2)中得到的芳綸納米纖維膜纖維膜置于在真空環境中的碳酸次乙酯、六氟磷酸鋰和碳酸二乙酯(體積之比1∶1∶1)的混合溶液中靜置8h 后,將其置于真空干燥箱中在60℃條件下進行12h烘燥,即可獲得鋰離子電池用芳綸聚合物電解質。

         

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