聚合物锂电池的基本常识介绍
来源:宝鄂实业
2019-12-03 14:36
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电池的电极材料
1、正极材料
a、锂正极材料:主要有LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2;
b、聚合物正极材料:主要是杂环聚合物如聚砒咯(Ppy)、聚噻吩(PTh)及其衍生物;
2、负极材料
a、碳材料:要为天然石墨、焦碳和碳纤维等;
b、基于氧化锡的负极材料:利用SnO、SiO2和少量的Al2O3、B2O3、P2O3等的混合物在氩气氛围下逐渐升温到1000℃或略高温度下加热12h,可制得含二价锡的混合氧化物。
电解质
最近的20年,离子传导性较高的高分子材料倍受关注。1973年,Wright等首次发现了聚氧乙烯(PEO)与碱金属盐配位具有离子导电性。1978年,Armand提出PEO/碱金属盐配合物作为带有碱金属电极的新型可充电电池的离子导体,这一建议使得高分子固体电解质成为高分子研究领域20年来非常引人注目的热门课题。高分子固体电解质的特点是具有比较高的离子导电性,较宽电位的同时,还具有易薄膜成形、柔软、质轻、有弹性、透明等优点,是含有离子传导性的无机玻璃类固态电解质所无法实现的。
1、聚合物/盐复合物电解质:PEO和锂盐配位的高分子固体电解质(SPE)。
2、共聚物/盐复合物电解质。
a、无规共聚醚
主要有两种结构:一种是氧乙烯-氧亚甲基结构,另一种是氧乙烯-氧丙烯(EO-PO)无规共聚物。
b、梳状共聚物
结构:分子量的聚醚链嫁接在高聚物(Tg较低)的主链上。
c、嵌段共聚物
结构:氧亚甲基连接的聚苯乙烯-聚氧乙烯-聚苯乙烯三嵌段聚合物。
d\网络结构聚合物
主要有两种制作方法:一种是无机高分子上连接聚醚支链,形成两相结构,即无机支持相和有机导电相;另一种方法是通过不饱和聚醚(大分子单体)进行聚合交联,生成网络结构高分子电解质。
3、聚合物/无机物共混复合物:无机微粒搀入高分子电解质中制备高分子-陶瓷复合电解质。
4、乳胶粒子/盐复合电解质。
不同性能的乳胶粒子制备出一系列的两相结构的高分子固体电解质,有两种方法:
a、丁苯橡胶(SBR)和丁氰橡胶(NBR)乳胶粒子。
b、以橡胶态、非极性的聚丁二烯(PB)为核,以极性、玻璃态的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为壳,合成具有核壳结构的复合乳胶粒子。
5、聚合物凝胶/盐复合电解质:凝胶型CPE为电解质。