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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 電化學 » 化學電源 » 凝膠電解質技術進展
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hexm至尊木蟲 (著名寫手)
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凝膠電解質技術進展 已有6人參與
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凝膠電解質技術進展 電解液是鋰離子電池關鍵材料之一，采用有機溶劑的電解液在極端情況下會出現(xiàn)漏液問題，并易燃。用聚合物電解質替代電解液被認為是解決上述問題的有效方案。聚合物電解質主要包括凝膠聚合物電解質(GPE)和全固態(tài)聚合物電解質(SPE)。 全固態(tài)聚合物電解質由于常溫離子電導率較低的問題一直沒有解決，并且成本過高，尚未有商品上市。目前取得商業(yè)化應用的主要是凝膠聚合物電解質。凝膠聚合物電解質既有全固態(tài)聚合物電解質良好的安全性，又與有機溶劑電解液有相近的離子電導率，并且具有與電極材料間的反應活性低、質量輕、易成薄膜、黏彈性好的特點。 因此采用凝膠聚合物電解質的電池可制成各種形狀，并具有耐壓、耐沖擊、生產成本低和易于加工使用等優(yōu)勢。應用于高端數(shù)碼產品的軟包鋰電池對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最適合的應用方向之一。 傳統(tǒng)制備凝膠聚合物電解質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。需經(jīng)過聚合物成膜、造孔劑萃出和電解液浸漬等復雜工序，制出凝膠聚合物電解質膜后再與正、負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的現(xiàn)場聚合工藝�，F(xiàn)場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，單體聚合后即產生網(wǎng)狀的立體骨架結構，將電解液均勻固化在網(wǎng)狀結構的空隙當中，得到凝膠聚合物電解質。現(xiàn)場聚合工藝優(yōu)點是電解液含量高，凝膠熱穩(wěn)定性好，電池成品質量穩(wěn)定。但其未反應的殘余單體對電池性能的影響不容忽視，并且聚合反應精確控制的難度較大。 現(xiàn)場聚合工藝具體可分為熱引發(fā)現(xiàn)場聚合工藝與非熱引發(fā)現(xiàn)場聚合工藝，而前者更為常見。其中中國科學院物理研究所、比亞迪股份有限公司、三洋株式會社及三星SDI 株式會社等均有相關專利。相比傳統(tǒng)制備工藝的繁瑣，現(xiàn)場聚合工藝將電解質的制備與電池組裝一步完成，有效降低了生產成本，提高了生產效率。 |
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hexm
至尊木蟲 (著名寫手)
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