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电池知识

新型聚合物电解质材料的研发背景

来源:宝鄂实业    2020-04-14 19:27    点击量:
新型单离子聚合物电解质材料的研究与开发背景
锂离子电池具有质量密度大、体积密度大、循环寿命长、可靠性强等优点,广泛应用于各种电子产品和电力有轨电车中。电解质是锂离子电池的重要组成部分。好的电解质可以大大提高锂离子电池的能效。
锂离子迁移数是锂离子二次电池电解质的一个重要性质。锂离子迁移数越高,锂离子电池的能量效率越高。当锂离子迁移数接近或达到1时,电池的能效达到最高。这是因为,在锂离子二次电池中,一方面,阴离子的迁移会导致电池的能量消耗;另一方面,由于负离子迁移速率比锂离子快,在充放电过程中会产生电解质盐的浓度梯度和浓度极化,从而降低锂离子电池的能效。
 
对于传统的液体有机小分子电解质,增大负离子半径和分散的负电荷在负离子中的分布是提高锂离子迁移数的重要途径。基于SP3硼的LiBOB电解液和基于电荷弥散的三氟甲基磺酰亚胺的N(SO2CF3)2电解液在锂离子二次电池电解液中得到了广泛的研究和应用。但是,两种电解质的锂离子迁移率远低于1。另一种使锂离子迁移数接近1的方法是增大负离子的尺寸,使其完全固定。基于这一思想,近年来出现了一种新型聚合物电解质材料——单离子聚合物电解质。单离子聚合物电解质是一种新型的聚合物电解质,具有锂离子迁移数高和传统聚合物电解质不同的优点。
 
基于上述研究思路,需要制备一种包含上述两大阴离子官能团的单离子聚合物电解质。