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新型单离子聚合物电解质材料的研发背景

时间:2014-8-2 10:05:43来源:本站原创浏览次数:
    锂离子电池具有质量密度高,体积密度大,循环寿命长,可靠性强等优点被广泛应用于各种电子产品和动力电车等方面。电解质是锂离子电池重要的组成部分,性能良好的电解质可以大大提高锂离子电池的能量效率。
 

 
    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,锂离子迁移数接近或者达到1时,电池的能量效率将达到最高。这是由于,在锂离子二次电池内部,一方面,阴离子的迁移会导致电池能量的消耗;另一方面,由于阴离子的迁移速度比锂离子快,在充放电过程中会导致电解质盐产生浓度梯度,产生浓差极化,从而降低锂离子电池的能量效率。

    对于传统的液态有机小分子电解质,增大阴离子的半径和分散负电荷在阴离子的分布是提高锂离子迁移数的重要途径。对此,基于电荷分散的SP3硼的LiBOB电解质和三氟甲基磺酰亚胺的N(SO2CF3)2电解质得到了广泛研究,并在锂离子二次电池电解质中得到了一定的应用。但是,上述两种电解质的锂离子迁移数远低于1。要想将锂离子的迁移数增大到接近1,另一个途径就是要极大的增大阴离子的大小,使之阴离子能够完全固定。基于这一思想,近年来,一种新型的聚合物电解质材料,单离子聚合物电解质,应运而生。单离子聚合物电解质是一类新型的,同时具有较高的锂离子迁移数和传统聚合物电解质的优点的聚合物电解质。

    基于以上的研究思路,研究人员需制备出含有以上两种大阴离子官能团的单离子聚合物电解质。
 
 

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