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      凝膠聚合物電解質如何通過結構化提升倍率性能

      作者:admin????來源:未知????發布時間:2019-08-15 14:59????瀏覽量:
          可充電鋰聚合物電池可以通過簡單的充放電過程實現電化學能量轉換,且具有高電壓、高能量密度和長循環壽命等優勢,是目前應用最廣泛的儲能裝置。然而,鋰資源的匱乏和高成本限制了鋰離子電池在電動汽車和智能電網上的大規模應用。由于鈉具有與鋰相似的物理和化學性質且資源豐富和更低的成本。鈉離子電池(SIBs)已經成為大規模能量固定最理想候選者之一。
          基于鈉鹽有機溶劑的液體電解質與隔膜在SIB中廣泛使用。在商業隔膜中,玻璃纖維(GF)被認為是SIB系統中最適合的隔膜。當GF與液體電解質一起使用時,其顯示出高的離子電導率和優異的電池性能。然而,液體電解質的泄漏和易燃性可能引發爆炸等安全問題。
          目前已經研究了各種聚合物涂層以減輕這些不良性質來確保安全。通常選擇聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PVdF-HFP)共聚物作為幾種基質的涂層聚合物如非紡織物和GF,因為它通過產生凝膠聚合物電解質與基質表現出優異的協同性能,顯示出良好的熱和機械穩定性。
          此外,半結晶PVdF-HFP由于HFP組分而具有降低的結晶度,有助于涂層結構包含更多的無定形空隙。這些空隙有助于捕獲液體電解質,防止在低于140℃下的泄漏,并促進高溫下的電池操作?;谏鲜鲈?,PVdF-HFP被選為凝膠聚合物電解質的材料。然而,傳統的GF/PVdF-HFP凝膠聚合物電解質由于其不適宜的孔徑而顯示出差的離子遷移路徑。
          因此,許多研究旨在優化隔膜的孔徑,通過將無機納米顆粒嵌入隔膜中或通過相分離用聚合物涂覆隔膜來實現提高離子電導率,實現更好的電化學性能。
       

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