找到合适的电解质是锂离子电池开发的主要挑战。固体聚合物电解质(SPE)已引起了很大的关注,作为较晚液体电解质的更安全替代品,并且该田迅速增长。SPE提供了聚合物化学的适应性和灵活性,从而使自定义材料的简单合成具有特定功能的特定应用。从经济和商业的角度来看,是一种具有良好离子电导率和改善尺寸和机械稳定性的低成本电解质,这是要克服的问题。基于聚乙烷氧化物(PEO)的材料长期以来一直占主导地位。然而,最近探索了许多创新的SPE化学和拓扑结构,扩大了该区域,以使其他离子协调单元不相关。1 - 5在这项研究中,通过AZA -Michael加法poly(β-氨基酯)S(PBAE)
由于其多功能特性,基于环氧树脂的固体聚合物电解质的潜在应用不断扩大。这些特征包括机械刚度,不易挥发性,非易光性和电化学稳定性。然而,值得注意的是,与传统的液体电解质相比,纯基于环氧的固体聚合物电解质固有地具有较低的离子传输能力。在室温下高度机械完整性和上离子电导率之间达到平衡构成了重大挑战。鉴于这一挑战,该综述致力于阐明基于环氧树脂的固体聚合物电解质的基本概念。它将探索各种制备技术,将不同的纳米材料掺入基于环氧树脂的固体聚合物电解质中,并评估其多功能性能。这种全面的评估将涵盖机械性能和电气性能,并特别关注其在电池和结构超级电容器中的潜在应用。
执行的测试(测试名称和测试条款): 7.2.1 外部短路测试(电池或电池块) 7.2.2 冲击测试(电池或电池块) 7.2.3 跌落测试(电池或电池块和电池系统) 7.2.4 热滥用测试(电池或电池块) 7.2.5 过充电测试(电池或电池块) 7.2.6 强制放电测试(电池或电池块) 7.3.2 内部短路测试(电池) 8.2.2 过充电电压控制(电池系统) 8.2.3 过充电电流控制(电池系统) 8.2.4 过热控制(电池系统)
图2。(a)[lipf 6]/[sl] = 1/4,(b)[liotf]/[liotf]/[sl] = 1/1,(c)[libf 4]/[libf 4]/[sl] = 1/1,(d)[litfsa]/[litfsa]/[sl] = 1/1,(e)[lifsa] [lifsa] = 1/1/1/1/2,(f)[lIDF) [LICLO 4]/[SL] = 1/2溶剂。(a)和(b)的晶体学信息(CIF)文件分别存放在剑桥晶体学数据中心(CCDC)中,分别为CCDC 2292897和CCDC 2292899。(c),(d),(e)和(f)的绘制。(g)从参考文献中报告的CIF文件中重新绘制。12。颜色代码:紫色,李;粉红色,b;灰色,c;蓝色,n;红色,o;浅绿色,f;橙色,P;和黄色的氢原子未显示。
摘要 利用拉曼光谱、差示扫描量热法、温度调制差示扫描量热法、介电光谱和流变学研究了将液体电解质限制在聚合物基质中的影响。聚合物基质由热固化乙氧基化双酚 A 二甲基丙烯酸酯获得,而液体电解质由基于乙基咪唑阳离子 [C 2 HIm] 和双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺 [TFSI] 阴离子的质子离子液体组成,掺杂有 LiTFSI 盐。我们报告称,受限液相表现出以下特征:(i)结晶度明显降低;(ii)弛豫时间分布更宽;(iii)介电强度降低;(iv)在液体到玻璃化转变温度 (T g ) 下协同长度尺度降低;和 (v)局部 T g 相关离子动力学加速。后者表明两个纳米相之间的界面相互作用较弱,而几何限制效应较强,这决定了离子动力学和耦合的结构弛豫,从而使 T g 降低约 4 K。我们还发现,在室温下,结构电解质的离子电导率达到 0.13 mS/cm,比相应的本体电解质低十倍。三种移动离子(Im +、TFSI - 和 Li +)对测量的离子电导率有贡献,从而隐性降低了 Li + 的迁移数。此外,我们报告称,所研究的固体聚合物电解质表现出将机械载荷转移到结构电池中的碳纤维所需的剪切模量。基于这些发现,我们得出结论,优化的
摘要通过拉曼光谱,差异扫描量热法,温度调节的差异扫描量热法,介电光谱和流变学研究了将液体电解质限制在聚合物基质中的影响。聚合物基质是从二甲基二甲基丙烯酸酯的热固化的,而液体电解质由基于乙基 - 咪唑酰胺阳离子[C 2 HIM]和BIS(Trifluoromomethanesulfonyl)的原始离子液体组成,并与Imide [Tfluoromomethanesulfonyl)Imide [Tfsi] Anion annion annion annion,dopsed。我们报告说,受关节的液相具有以下特征:(i)明显降低的结晶度; (ii)更广泛的放松时间分布; (iii)降低介电强度; (iv)在液体到玻璃过渡温度(T g)处的合作长度降低; (v)上速度的局部T G相关离子动力学。The latter is indicative of weak interfacial interactions between the two nanophases and a strong geometrical confinement effect, which dictates both the ion dynamics and the coupled structural relaxation, hence lowering T g by about 4 K. We also find that at room temperature, the ionic conductivity of the structural electrolyte achieves a value of 0.13 mS/cm, one decade lower than the corresponding bulk electrolyte.三个移动离子(IM +,TFSI - 和LI +)有助于测得的离子电导率,隐含地降低了LI +转移数。此外,我们报告了研究的固体聚合物电解质表现出将机械负载转移到结构电池中碳纤维所需的剪切模量。基于这些发现,我们得出结论,优化
更广泛的背景随着对清洁和可持续能源的需求不断增长,发展高性能和安全的能源存储已成为关键的研究优先事项。卤化物固态电解质(SSE)由于高电压下的高离子电导率和出色的稳定性而成为常规液体电解质的有希望的替代品。将这些材料集成到没有液体组件的全稳态状态电池(ASSB)中,并且可以增强能量密度,安全性和更长的循环寿命,可以显着提高电池技术的性能和安全性。然而,仍然缺乏对卤化物SSES结构 - 专业关系的基本理解。这项研究强调了为ASB开发高效且稳定的卤化物SSE的设计原理。通过探索离子和空位位点浓度对离子电导率的影响,作者发现,在六边形的近距离包装阴离子sublattice中实现离子的平衡和空置位点浓度对于有效的离子传输至关重要,这对于高度离子扩散率和最高的激活能量至关重要。这项研究还表明,Aliovalent取代可以增强卤化物SSE的氧化稳定性,但会损害其还原稳定性。这项研究为开发具有较长骑自行车稳定性的无钴屁股提供了重要的见解,这对于广泛采用可持续能量存储至关重要。
抽象锂(LI)电池是电动汽车和便携式电子设备的电源市场中的主要参与者。电解质对于确定LI电池的性能至关重要。传统电解质落后于对快速充电,广泛的操作和LI电池安全性的不断增长的需求。尽管(局部)高浓度电解质取得了巨大的成功,但它们仍然患有缺点,例如低离子电导率和高成本。弱溶性电解质(WSE),也称为低溶解电解质,为这些挑战提供了另一种解决方案,并且近年来吸引了密集的研究兴趣。这项贡献回顾了WSES开发的工作机制,设计原理和最新进展。还提供了有关该领域未来研究指导的摘要和观点。洞察力将使学术和工业社区在设计安全和高性能的下一代LI电池中受益。
b'功能陶瓷对于电池的可扩展生产固体电解质至关重要。li-garnet li 7 la 3 Zr 2 O 12 D(LLZO),尤其是其立方相(Cllzo),由于其高LI + conductitivity和广泛的电化学稳定性窗口而引起了人们的注意。但是,高烧结温度引起了对阴极界面稳定性,生产成本和可扩展制造能源消耗的担忧。我们显示了一种替代\ Xe2 \ x80 \ x9csinter-free \ xe2 \ x80 \ x9d途径,以稳定Cllzo作为其烧结温度的一半胶片。具体而言,我们建立了一个时间温度的翻译(TTT)图,该图可捕获基于结晶焓分析的非晶态 - 结晶的LLZO转换,并确认在500 \ xc2 \ xc2 \ xb0的低温下进行薄膜薄膜的稳定稳定。可用于针对生产中碳足迹减少的电池电池设计。
在2.3×10 - 5和1.4×10 - 4 s cm -1之间,具体取决于特定的IL。此外,对于[PMPYRR] [TFSI]样品,获得了最高的锂反式数量为0.71。li/lifepo使用这些SPES在不同C速率下在室温下显示出出色且稳定的电池性能。[PMPYRR] [TFSI]样品达到了最高的排放能力值,分别达到137 mAh.g -1和117 mAh.g -1在C/10和C/2速率,库仑效率高(〜100%)和低容量后,在100个周期后淡出较高的容量。使用P(VDF-TRFE-CFE)允许开发室温固态锂离子电池,并且改进的结果与高聚合物介电常数相关,从而促进了IL离子离子的解离,从而提高了离子迁移率。