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聚物PVdF是聚合物鋰離子電池材料的最佳選擇 |
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| 發(fā)布時(shí)間：2012-03-06 16:34:45 資訊來(lái)源：鉅大電子聚合物事業(yè)部 點(diǎn)擊次數(shù)： |
在經(jīng)過(guò)聚合物骨架材料的研究和評(píng)價(jià)中，最終還是選擇使用材料PVdF為鋰離子電池的骨架材料，這種材料在各方面的科研結(jié)果中都中有很大的優(yōu)勢(shì)，雖然某一方面還存在缺陷，影響到電池的性能，但是也可以互轉(zhuǎn)互利。
首先是針對(duì)聚合物電池電解質(zhì)膜吸液率的影響，采用PVdF為骨架材料時(shí)的電解質(zhì)膜其吸液率幾乎是PVdF-HFP骨架電解質(zhì)膜的兩倍，從高分子溶液的結(jié)構(gòu)可以看出，PVdF與PVdF-HFP都屬于線型高分子聚合物，在電解質(zhì)膜的成膜過(guò)程中，隨著高分子溶液中溶劑的不斷揮發(fā)，在高分子網(wǎng)絡(luò)中也不斷形成孔隙，但此時(shí)由于高分子呈無(wú)規(guī)蜷曲狀，沒(méi)有強(qiáng)度，因而溶劑揮發(fā)所形成的孔沒(méi)有機(jī)械支撐，在成膜過(guò)程中又不斷塌陷。因此，單靠溶劑只能形成很少的孔，電解質(zhì)膜中活性孔的形成主要是通過(guò)對(duì)增塑劑的萃取來(lái)實(shí)現(xiàn)。
聚合物鋰離子電池核心部分就是聚合物電解質(zhì)，這也是直接影響電池性能的重要材料，所以除了要具有合適的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性、孔結(jié)構(gòu)及化學(xué)、電化學(xué)穩(wěn)定性，更重要的是必須要具有室溫下高的離子傳導(dǎo)率，在大量的實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，PVdF體系的聚合物鋰離子電池可在0.5C倍率下循環(huán)400多周，而選用PVdF-HFP體系的聚合物鋰離子電池最高循環(huán)壽命則只有近200周，性能相差極大。
在工藝更進(jìn)一步的成熟過(guò)程中，現(xiàn)已針對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)裝置，這樣一來(lái)使聚物PVdF可構(gòu)成空間對(duì)稱性好的高分子網(wǎng)絡(luò)，增塑劑萃取后PVdF高分子網(wǎng)絡(luò)中形成均勻分布的、孔徑適中的微孔，可以捕捉大量的電解液，具有高的吸液率、離子傳導(dǎo)率，，所以來(lái)說(shuō)PVdF骨架材料是鋰離子電池制作的最佳選擇。 |
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