【摘 要】
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随着市场对高能量、高密度电池的需求,商业化的锂离子电池已不能满足要求,锂空气电池在众多可充电的锂二次电池中具有最高的理论能量密度(3500 Wh kg-1),表现出了非常可观的
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随着市场对高能量、高密度电池的需求,商业化的锂离子电池已不能满足要求,锂空气电池在众多可充电的锂二次电池中具有最高的理论能量密度(3500 Wh kg-1),表现出了非常可观的应用前景。但基于传统液体电解质的锂空气电池在安全性、库伦效率和长循环寿命等方面面临着许多问题。聚合物电解质在锂空气电池中的运用能够有效改善传统液体电解质所引发的问题。本文通过合理的实验方案设计了QS-NP准固态聚合物电解质体系并探究了其电化学性能以及该聚合物电解质对于锂空气电池电化学性能的影响。该体系中由溶液浇铸法制备的厚度在15μm-30μm的全氟磺酸膜保证了体系的机械强度,能够有效抵抗正极产生的强氧化性物质过氧化锂的攻击以及阻止阴离子和一些大分子的迁移。经液体电解质改性的聚偏氟乙烯-六氟丙烯膜与金属锂负极表现出良好的相容性。QS-NP准固态聚合物电解质在200℃没有发生明显的分解,表明其具有优异的热稳定性。此外,在25±2℃环境条件下,QS-NP准固态聚合物电解质表现出5.1的高锂离子迁移数和5.1V的宽电化学窗口。基于QS-NP准固态聚合物电解的锂氧电池在25±2℃环境条件下表现出相对优异的循环稳定性且能够有效循环56圈。QS-NP准固态聚合物电解质体系为锂氧电池性能的提升提供一条有效的选择。
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