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hexm至尊木蟲 (著名寫手)
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凝膠電解質(zhì)技術(shù)進(jìn)展 已有6人參與
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凝膠電解質(zhì)技術(shù)進(jìn)展 電解液是鋰離子電池關(guān)鍵材料之一，采用有機(jī)溶劑的電解液在極端情況下會(huì)出現(xiàn)漏液?jiǎn)栴}，并易燃。用聚合物電解質(zhì)替代電解液被認(rèn)為是解決上述問(wèn)題的有效方案。聚合物電解質(zhì)主要包括凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)和全固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)。 全固態(tài)聚合物電解質(zhì)由于常溫離子電導(dǎo)率較低的問(wèn)題一直沒(méi)有解決，并且成本過(guò)高，尚未有商品上市。目前取得商業(yè)化應(yīng)用的主要是凝膠聚合物電解質(zhì)。凝膠聚合物電解質(zhì)既有全固態(tài)聚合物電解質(zhì)良好的安全性，又與有機(jī)溶劑電解液有相近的離子電導(dǎo)率，并且具有與電極材料間的反應(yīng)活性低、質(zhì)量輕、易成薄膜、黏彈性好的特點(diǎn)。 因此采用凝膠聚合物電解質(zhì)的電池可制成各種形狀，并具有耐壓、耐沖擊、生產(chǎn)成本低和易于加工使用等優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用于高端數(shù)碼產(chǎn)品的軟包鋰電池對(duì)輕薄和電池形狀的靈活性有較高的要求，是凝膠聚合物電解質(zhì)最適合的應(yīng)用方向之一。 傳統(tǒng)制備凝膠聚合物電解質(zhì)的原理是利用分子鏈間存在相互作用力而形成物理交聯(lián)，再吸入電解液后制成凝膠聚合物電解質(zhì)。需經(jīng)過(guò)聚合物成膜、造孔劑萃出和電解液浸漬等復(fù)雜工序，制出凝膠聚合物電解質(zhì)膜后再與正、負(fù)極按一定順序組裝成電池。 隨著制備工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了凝膠聚合物電解質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)聚合工藝�，F(xiàn)場(chǎng)聚合工藝的原理是將聚合物單體和引發(fā)劑按一定比例加入電解液中混合均勻，在一定的外界條件下引發(fā)自由基聚合反應(yīng)，單體聚合后即產(chǎn)生網(wǎng)狀的立體骨架結(jié)構(gòu)，將電解液均勻固化在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙當(dāng)中，得到凝膠聚合物電解質(zhì)�，F(xiàn)場(chǎng)聚合工藝優(yōu)點(diǎn)是電解液含量高，凝膠熱穩(wěn)定性好，電池成品質(zhì)量穩(wěn)定。但其未反應(yīng)的殘余單體對(duì)電池性能的影響不容忽視，并且聚合反應(yīng)精確控制的難度較大。 現(xiàn)場(chǎng)聚合工藝具體可分為熱引發(fā)現(xiàn)場(chǎng)聚合工藝與非熱引發(fā)現(xiàn)場(chǎng)聚合工藝，而前者更為常見(jiàn)。其中中國(guó)科學(xué)院物理研究所、比亞迪股份有限公司、三洋株式會(huì)社及三星SDI 株式會(huì)社等均有相關(guān)專利。相比傳統(tǒng)制備工藝的繁瑣，現(xiàn)場(chǎng)聚合工藝將電解質(zhì)的制備與電池組裝一步完成，有效降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。 |
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hexm
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