共混全固態聚合物電解質的電導率(Li0T作為鋰鹽)

2021-06-12 23:04:34 Summer 16

下圖所示為共混全固態聚合物電解質的電導率-溫度關系圍。從圖 (a)可 以看出. LisPS 本身 具備一定的電導率,并且隨溫度的升高,電導率也升高,其變化基本符合阿侖尼烏斯方程,在120攝氏度下電導率為5.45乘10的負七次方。與 OPBI共混后, 共混全固態聚合物電解質膜電導率急劇下降, 并且隨溫度升高電導率并無明顯變化.說明了  OPBI 相會嚴重阻礙鋰離子在膜中的傳遞,所以僅有  OPBI  與  LisPS兩個組分時 共混全固態聚合物電解質膜電導率非常低。

圖( b )所示為OPBI-LisPS-mPEG不同 mPEG 質量分數的電導率溫度圖, LisPS 與 OPBI 的比例固定,隨著 mPEG 質量分數的增加,電導串顯著提高、 室溫電導率最高超過10的負七次方 S / cm ,并且3條曲線基本都符合阿侖尼烏斯方程,這說明 mPEG 的加人能夠顯著提高 共混全固態聚合物電解質膜電導率。

圖( c )所示為OPB1-LisPs mPEG 共混全固態聚合物電解質膜的電導率-溫度關系圖。可以看出,并不是 LisPS 質量分數最高的OL28P40電導率最高、相對的, LisPs 質量分數中等的OL37-P40電導率最高,這與鋰鹽的解離程度有關。當 LisPs 質量分數過低時,鋰離子濃度太低,而  LisPS 質量分數高時,其中的磺酸鋰未能完全解離,因此電導率也會變低(相比于OL37-P40)

圖( d )所示為 OPBI- LiOTF-mPEG 隨著 mPEG 質量分數的變化的電導率的變化曲線。可以看出。隨著 mPEcG質量分數的增加,膜的電導率不斷升高。當 w ( mPEG )為 60%時,其室溫電導率可以達到3.58乘1o* -5S / cm 。在120℃下電導率可以達到33x10-3Sc\m。高溫下完全滿足對鋰離子電池的使用要求,這是因為使用的 mPEG 分子量較小(M=350),因此 mPEG 鏈段具有良好的運動能力,并且在其質量分數很高時,具有很高的電導率,高溫下能夠滿足對鋰二次電池的使用需求。

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