不同烘干温度下PVDF-HFP基准固态电解质的制备与性能研究

固态电池因其优异的性能备受研究人员关注。由于目前大多数研究中电解质膜的制备时间较长,因此,本文采用提高制作温度的方法来缩短制备时间。本文制备了以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为基的固态电解质膜,并探究60、70和80℃等3种不同烘干温度对电解质膜电化学性能的影响,在此基础上,组装以磷酸铁锂为正极、锂片为负极的固态电池,研究固态电池的充放电性能。结果表明:在80℃烘干条件下电解质膜表现出优异的电化学性能,锂离子迁移数达到0.53,离子电导率达到3.26×10^(-4)S/cm;组装的磷酸铁锂电池在0.1C下首圈充电比容量为137mA·h/g,首圈放电比容量为129mA·h/g,循环20次后,充放电效率为94%,具有较好的循环性能。

ETPTA复合PVDF-HFP基聚合物固态电解质膜的制备与性能研究

固态电池因其优异的性能备受关注,但是与传统的液态电池相比,离子传输能力偏弱,原因是固-固界面离子传输困难。本文制备了以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为基的固态电解质膜,并探究PVDF-HFP和增塑剂乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)质量比为1.0∶0.3、1.0∶0.4、1.0∶0.5时对电解质膜离子传输的影响,并组装成以磷酸铁锂为正极、锂片为负极的固态电池,研究其电化学性能。研究发现:当PVDF-HFP和ETPT质量比为1.0∶0.4时,锂离子迁移数达0.89,电化学窗口可达4 V,离子电导率达到8×10^(-5)S/cm,表现出良好的稳定性。将质量比为1.0∶0.4的电解质膜装配成固态电池,经过激活之后,首先在0.1C的倍率下进行测试,首圈充电比容量为133 m A·h/g,首圈放电比容量为129 m A·h/g,在20圈循环测试后,放电比容量也能保持在120 mA·h/g以上,容量保持率为92%。