阻燃凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及其性能研究

編號(hào)：FTJS106757

篇名：阻燃凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及其性能研究

作者：張結(jié)雨 張順 李寧 曾芳磊 丁建寧

關(guān)鍵詞： 鋰硫電池 阻燃凝膠聚合物電解質(zhì) 1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚 電化學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 常州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 揚(yáng)州大學(xué)碳中和技術(shù)研究院

摘要： 本工作采用原位聚合工藝制備阻燃凝膠聚合物電解質(zhì),將1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE)引入電解質(zhì)體系中,在提高電解質(zhì)的阻燃性能的同時(shí),還可以通過調(diào)節(jié)多硫化物的溶解程度來抑制鋰硫電池的“穿梭效應(yīng)”。對(duì)比未添加HFE(HFE-0)和添加不同含量HFE的電解質(zhì)的阻燃性能和電化學(xué)性能發(fā)現(xiàn),DOL、DME和HFE體積比為1∶0.5∶0.5時(shí)(HFE-0.5)凝膠聚合物電解質(zhì)具有最優(yōu)的阻燃性能和電化學(xué)性能。通過掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)技術(shù)等表征測(cè)試手段,對(duì)比分析了使用HFE-0和HFE-0.5電解質(zhì)的鋰硫電池和磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)性能及其相應(yīng)的鋰負(fù)極在循環(huán)后的表面形貌,結(jié)果表明,使用HFE-0.5電解質(zhì)的鋰硫電池在0.1 C的倍率下循環(huán)100圈后仍可保持706 mAh/g的放電比容量,容量保持率達(dá)到84.59%,循環(huán)性能明顯優(yōu)于未添加HFE的電解質(zhì)。此外,使用HFE-0.5電解質(zhì)的磷酸鐵鋰電池在0.2 C的倍率下循環(huán)110圈后的放電比容量仍可達(dá)到117.2 mAh/g,說明所制備的凝膠聚合物電解質(zhì)也可適用于磷酸鐵鋰電池體系。本文設(shè)計(jì)的阻燃凝膠聚合物電解質(zhì)有助于推動(dòng)鋰硫電池的發(fā)展和應(yīng)用。