基于陶瓷/聚合物的准固态复合电解质的制备及电化学性能

采用聚碳酸亚丙酯(PPC)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、磷酸钛铝锂(Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3)和锂离子电池三元电解液(1 mol·L^(-1)LiPF_6的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸甲乙酯(EMC)溶液,V_(EC)∶V_(DMC)∶V_(EMC)=1∶1∶1)制得准固态复合电解质,其中液态电解质含量为9%(w/w)。准固态复合电解质膜在25℃下电导率达1.3×10^(-4) S·cm^(-1)。与LiFePO_4组装成准固态锂电池,0.5C倍率下首次放电比容量达128.4 mAh·g^(-1),充放电50次后容量保持率为80%。与纯聚合物准固态电解质相比,添加Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3可显著降低界面电阻。

锂硫电池用聚偏氟乙烯-六氟丙烯/聚碳酸丙烯酯基复合凝胶聚合物电解质

以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)/聚碳酸丙烯酯(PPC)为聚合物基体,在聚合物中添加Li5.5La3Zr1.75Ta0.25O12(LLZTO)颗粒、并利用无纺布作为骨架来制备复合凝胶聚合物电解质(CGPE)。当CGPE中的PVDF-HFP/PPC质量比为2∶1、LLZTO颗粒在聚合物中的质量百分比为5wt.%时,CGPE表现出3.5×10-4S cm-1的离子电导率。同时,CGPE膜中有无纺布做支撑,具有较好的机械强度,在同样大小的拉伸强度下,CGPE的伸长量是商用隔膜的三倍,表现出良好的韧性。以该CGPE为电解质的锂硫电池表现出良好的循环稳定性能,0.1C下充放电,首次放电比容量为896mAh g-1,首次库伦效率高于液态电池,循环100次后仍有74%的容量剩余,容量保持率高于液态电池。