Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Твердотельные привитой сополимер электролитов для литиевых аккумуляторов Приложения

Published: August 12, 2013 doi: 10.3791/50067

Summary

Ионно-литиевые батареи используют горючие и летучие органические электролиты, которые подходят для температурах окружающей среды. Безопаснее, чем с органическими электролитами являются твердые полимерные батареи. Твердые полимерные батареи безопасно работать при высоких температурах (> 120 ° C), что делает их применимыми для высокотемпературных применений, таких как глубоководное бурение нефти и гибридных электрических транспортных средств. В этом документе рассматриваются (а) синтеза полимеров, (б) механизм проводимости полимера, и (в) обеспечить термоциклирования для твердых полимеров и органических электролитов.

Abstract

Аккумулятор безопасность была очень важной областью исследований в течение последнего десятилетия. Коммерчески доступный литий-ионные батареи используют низкой температурой вспышки (<80 ° C), горючие и летучие органические электролиты. Эти органические системы на основе электролита жизнеспособны при температуре окружающей среды, но требуют системы охлаждения, чтобы температура не превышает 80 ° С. Эти системы охлаждения имеют тенденцию к увеличению расходы батареи и может неисправность, которая может привести к сбоям в работе батареи и взрывов, что ставит под угрозу человеческую жизнь. Повышение цен на нефть приведет к огромным спросом на безопасные, электрических гибридных транспортных средств, которые являются более экономически выгодно работать как цены на нефть продолжают расти. Существующие органические электролиты на основе используемых в ионно-литиевых батарей, не применимы к высокой температуре автомобильной промышленности. Безопаснее, чем с органическими электролитами твердых полимерных электролитов. Эта работа будет выделить для синтеза привитого сополимера электролита (GCE) поли (Oxyethylene) метакрилата (POEM) с блоком с более низкой температурой стеклования ст), поли (оксиэтилен) акрилат (ПОЕА). Механизм проводимости был обсужден и было показано отношение между полимером сегментарное движение и ионную проводимость действительно имеет Vogel-Таммана-Фулчер (VTF) зависимость. Батареи, содержащие коммерчески доступных органических LP30 (LiPF 6 в этиленкарбонат (EC): диметилкарбоната (ДМК) в соотношении 1:1) и GCE были циклически при температуре окружающей среды. Было установлено, что при температуре окружающей среды батареи, содержащие GCE показали более перенапряжении по сравнению с LP30 электролита. Однако при температурах выше 60 ° С, БКА клетки обладают гораздо ниже перенапряжения из-за быстрой проводимости полимерных электролитов и почти полное теоретическую удельную емкость 170 мА · ч / г было открыто.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Литий (Li) является весьма электроположительном металла (-3,04 В относительно стандартного водородного электрода), а самый легкий металл (эквивалентный вес 6,94 г / моль и плотность 0,53 г / см 3). Это делает его привлекательным как выбор в качестве активного материала отрицательного электрода и идеально подходит для портативных устройств накопления энергии, где размер и вес вещества. 1 показано, что литиевого батареи (Li ион, PLiON, и металлический литий), имеют более высокую плотность энергии чем свинцово-кислотные, никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы 1.

Полный литий-ионный аккумулятор состоит из катода (положительного), анод (отрицательный), электролит и сепаратор (рис. 2). Оба катодом и анодом интеркаляции соединения, где Li-ионов может прибавлять или отмены интеркаляции обратимо (если анода углерода, Li встраивается в качестве нейтрального Li). Электролит обеспечивает ионную проводимость и изолирует электроNIC проводимости между электродами. Сепаратор является проницаемой для ионов, но механически жесткой, чтобы держать двумя электродами от короткого замыкания. Когда клетка находится в полностью заряженном состоянии все Ли интеркалированную в аноде, и когда клетка находится в полностью разряженном состоянии все Li-иона интеркалированную в катоде. Во время спонтанной реакции, выгрузке поток электронов от анода к катоду через внешнюю цепь для питания устройства, тогда как поток ионов от анода к катоду через электролит. Ионы и электроны рекомбинируют на катоде для поддержания электронейтральности. После зарядки, поток меняется на противоположное.

Большинство литий-ионный аккумулятор развитие до настоящего времени было сосредоточено на катодные материалы, поскольку они определяют плотность энергии аккумулятора, а не на электролит, который остался в основном те же в течение десятилетий. Электролит является ключевой часть батареи, так как это влияет на общий потенциал мощности из-за impedanсе как через электролит себя и на границе раздела электрод-электролит.

В качестве электролита использовали литий-ионные батареи, как правило, состоит из соли LiX типа и неводный растворитель. По сравнению с водными электролитами, используемые в других электрохимических систем, недостатки литий-ионные электролиты более низкую проводимость, высокую стоимость, горючесть и экологических проблем. Преимущества включают в широком диапазоне температур (более которых электролит остается жидкость) от -150 ° С до 300 ° С, широкое окно напряжение (до 5 В относительно Li / Li +) и лучшую совместимость с электродами (водный электролит бы бурно реагировать с литий металла и форма LiOH и водород) 2, 3, 4-6.

Основной неводных электролитов в батареях включают органические на основе карбоната жидкостей, полимеров, ионных жидкостей и керамика. Эти электролиты должны соответствовать определенным требований, которые будут использованы в практической литий-ионный BatteriES. Они включают в себя проводимость по меньшей мере 10 мСм / см, большое окно электрохимический (> 4,5 V для высокого напряжения катоды), низкое давление паров, хорошей термической и химической стабильностью, низкой токсичности и низкой стоимости. Для определенных строгих приложений, таких как электрические транспортные средства, все эти тесты должны быть выполнены в широком диапазоне температур, обычно от -20 ° С до 60 ° С. Поскольку в центре внимания этой работы находится на органические и полимерные электролиты, остальная часть этого документа будет сосредоточить внимание на этих электролитов.

Карбонат электролиты на основе состоят из литиевой соли растворяют в органическом растворителе. Тем не менее, трудно для любого растворителя для удовлетворения всех требований. Например, растворители с низким давлением насыщенного пара, например, этиленкарбонат (ЭК) и пропиленкарбонат (ПК), как правило, имеют более высокую вязкость, что приводит к снижению теплопроводности. Кроме того, ЕС является твердым при комнатной температуре, что требует, чтобы он был объединен с другим растворителем. Обычно электролитпредставляет собой сочетание нескольких растворителей. Обычные растворители и некоторые их физические свойства приведены в таблице 1.

Название Температура плавления (° С) Температура Температура (° С) Вязкость (мПа * с)
Диметилкарбоната (ДМК) 4,6 90 0,5902 (25 ° C)
Диэтилкарбонатом (ОИК) -43 126,8 0,7529 (25 ° C)
Этиленкарбонате (ЕС) 36,5 238 1,9 (40 ° C)
Пропиленкарбонат (PC) -54,53 242 2,512 (25 ° C)

Таблица 1. Обычных растворителей карбонат 7.

Безопаснее заместителей ORGANIC электролиты электролиты на основе полимеров. Полимерные электролиты являются тонких пленок, энергонезависимая, негорючий, и их гибкость позволяет им быть развернута и печати на большом промышленном масштабе. Райт и др.. Впервые продемонстрирована в ионной проводимости поли (этилен оксид) комплексов солей (ПЭО) в 1973 году. Позже было обнаружено, что касаются безопасности, связанные с рост дендритов на металлических Li в жидком электролите может быть решена с помощью ПЭО на основе твердого полимерного электролита, которая подавляет рост дендритов 8-17. Существуют три основных типа полимерных электролитов: (1) растворитель сухой твердый полимер, (2) электролитов геля, и (3) пластифицированного полимера с растворителем бесплатно сухие синтеза использовали в нашей работе.

В этом документе рассматриваются (а) растворитель сухой синтеза полимеров, (б) механизм проводимости полимера, и (в) обеспечить термоциклирования для твердых полимеров и органических электролитов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Привитые Синтез сополимера 18-19

  1. Обобщить привитых сополимеров (поэма-G-PDMS и POEA-G-PDMS в весовом соотношении 70:30) с использованием свободно-радикальной полимеризации подхода путем смешивания 26 мл поэма (или POEA) мономеров (рис. 3), 12 мл макромономеров PDMS и 12 мг 2,2 '-азобис (2-метилпропионитрил) (AIBN) (мономер: инициатор [825:1]) в 160 мл этилацетата.
  2. Закройте колбу, содержащую прозрачный раствор с резиновой мембраной и продувают с ультра высокой чистоты аргона в течение 45 мин.
  3. Раствор нагревают до 72 ° C (AIBN имеет скорость разложения 3,2 × 10 -5 с -1) в масляной бане при постоянном перемешивании в течение 24 часов.
  4. Первоначально прозрачный раствор обычно стал заметно Млечного в течение 2 часов. Осадок окончательное решение в несмешивающихся растворителей, PE. Сухой полимер при 80 ° С в атмосфере менее 5 мТорр вакуумом в течение 5 дней, чтобы удалить остаточную влагу.
  5. Было обнаружено, что если полимер были нOT высушены должным образом, избыточная влажность может привести к образованию трещин, когда полимер отлили в тонких пленках.
  6. Конечный привитой сополимер (показан на фиг.4) имеет молекулярную массу от 500000 г / моль использованием гель-проникающей хроматографии с полистиролом калибровочного стандарта.
  7. Комплекс привитого сополимера с LiTFSI в Li: EO соотношении 1:20 (1 г POEM-г-PDMS (70:30) с 170 мг LiTFSI) в обычном растворителе из ТГФ с получением электролита.

2. Подготовка композитного катода

  1. Синтезируют катода путем смешивания размолотой в шаровой мельнице порошков LiFePO 4 (Линьи Гелон новый аккумулятор материалы), а также сажу (Super P), и растворением смеси в GCE растворе при весовом соотношении 5:01:01.
  2. Нагреть суспензии до 80 ° C (открытой крышкой) при перемешивании. Следующий разрушать ультразвуком суспензии с магнитным перемешиванием, чтобы обеспечить надлежащее перемешивание. Врач-лезвия на алюминиевую фольгу при нагрузке в 10 мг / см 2 наалюминиевой фольги для обеспечения лучшей ламинирования алюминия.
  3. Сушат композитного катода в вакуумной печи при 80 ° CO / N, чтобы удалить остаток ТГФ и влаги.

3. Монета клеточный препарат и тестирование

  1. Транспорт композитного катода в заполненной аргоном перчаточный ящик, и удар в небольших дисков (площадь = 1,4 см 2) с использованием высокоточных электродом резака EL-CUT (EL-клетки). Падение подавать чистый раствор ГКО (POEM-г-PDMS, LiTFSI, и растворяли в ТГФ) на электрод дисков для формирования слоя электролита.
  2. Нагрейте окончательного катод-электролит диски на горячей плите внутри перчаточный ящик с точкой росы -80 ° С для испарения ТГФ и собираться в CR2032 батарейки вместе с одинакового размера GCE-покрытие металлических дисков лития (Sigma-Aldrich, толщиной 0,75 мм) с помощью ручного инструмента закрытия (Hohsen). Ячейка схема показана на рисунке 5, где серой частицы представляют LiFePO 4, черные частицы представительвозмущаются углерода, синий «спагетти» представляет GCE, и анод из металлического лития.
  3. Сборка второй набор ячеек, состоящий из того же LiFePO 4 порошки и анод из металлического лития, а вместо этого использовать PVDF связующей смолы (Kynar), PVDF сепаратор (Celgard) и жидкого электролита 1М LiPF 6 в ЭК: ДМК в 1:01 Соотношение (LP30, Merck), для сравнения производительности.
  4. Все монтажные было сделано в перчаточный ящик с точкой росы -80 ° С. 32-канальный MACCOR 4000 тестер аккумулятора была использована для велосипедного тестов при комнатной температуре.

4. Полимер механизм проводимости

  1. ПЭО сегментарный движений, как правило, связаны с кручением вокруг CC и СО связи. Полуслучайных сегментарное движение помогает ионной проводимости путем формирования и нарушение координации участков для сольватированных ионов и обеспечения свободного объема для ионов диффундировать под действием электрического поля. Наступление сегментарный движение происходит в vicinitу от температуры стеклования, Т г, и становится более легким, так как температура увеличивается дальше за Т с. При более высоких температурах, местные пустот производятся за счет расширения полимера, что позволяет сегменты полимера, чтобы переместить в свободный объем 19.
  2. Так как сегментарные движения является гораздо более быстрым в аморфной фазе выше, чем Т г в кристаллической фазе, ионный транспорт в полимере происходит преимущественно в аморфной фазе. Тем не менее, в последнее время Li + проводимости в кристаллических (ПЭО) 6: LiAsF 6 показано, что проводимость более чем на два порядка величины меньше, чем в аморфный PEO. Кристаллической или аморфной фазы ПЭО / солевого комплекса зависит от состава, температуры, и способ получения 20-22.
  3. В отличие от жидкой, где ионы перемещаются с растворителем оболочки нетронутыми и транспортных связан с макроскопическими вязкостьрастворителе в твердом полимере, где полимерные цепи становятся все более запутанными и не может перемещаться на большие расстояния, с переносом ионов связано с микроскопическими вязкость сегментов полимерных цепей. Транспорт ионов вдоль полимерных цепей необходимо преодолеть два барьера активации, как показано на фиг.6 и 7. Одним из них является сольватации ионов на координационных подразделений ЕО. Этот процесс включает в себя формирование и разрыв химических связей, имеет зависимость Аррениуса, и проводимость дается
    σ (Е / кТ)
    где σ-проводимость, является постоянным, и Е-энергия активации, связанные с облигациями. Поскольку ионы должны отделяться от координационных мест для того, чтобы двигаться в твердом полимере, если облигации слишком сильны, катионы становятся неподвижными. Катион-полимерный облигаций должны быть достаточно сильны для растворения соли, но достаточно слабым тO позволяют подвижности катионов.
  4. Транспорт ионов от одного координации узла к другому. Этот процесс связан с сегментарное движение полимера, имеет Vogel-Таммана-Фулчер (VTF) зависимость 22-25, и проводимость, где Т 0 является исходной температуры обычно выбирают на 50 ° С ниже Т с. Это уравнение показывает, что тепловое движение выше T 0 способствует транспортного процесса, и быстрым движением, как ожидается, для полимера с низкой Т г. Процесс VTF связан с Т г, таким образом, лимитирующей при низких температурах. При высоких температурах, сегментарный движение становится легким достаточно того, что процесс становится Аррениуса с ограничением скорости.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Ячейка комнатной температуре время езды на велосипеде показано на фиг.8. Левый график показывает заряд и разряд профилей клеток с обычным электролитом жидкости (LP30) при 15 мА / г и GCE / связующего при 10 мА / г. Рисунке 9 показано напряжение разряда профилей твердого клетки полимера при комнатной температуре, 60 ° С и 120 ° С с использованием малого тока 0,05 C. напряжения разряда профилей в зависимости от удельной мощности показаны на рисунке 10, где ток разряда в мкА и маркированы рядом с выпускным кривой. Рисунок 10 показывает плохой Скорость возможностей при комнатной температуре и намного лучший тариф возможностей при повышенных температурах. Плотности энергии (включение напряжения разряда по отношению к удельной мощности) при различных плотностях мощности (умножения постоянного тока с напряжением разряда) показаны на Ragone участок на рисунке 11 для разных температураeratures.

Рисунок 1
Рисунок 1. Плотностях энергии для различных аккумуляторов 1.

Рисунок 2
Рисунок 2. Полный литий-ионного элемента во время разрядки.

Рисунок 3
Рисунок 3. ОЭМ и PDMS.

Рисунок 4
Рисунок 4. Синтезированных привитого сополимера.

Рисунок 5
Рисунок 5. Схема батареи с твердым polymerlithium.

Рисунок 6
Рисунок 6. Взносы в подвижности ионов до> 18.

Рисунок 7
Рисунок 7. Проводимости поэмы и POEA при различных температурах.

Рисунок 8
Рисунок 8. Комнатная температура Велоспорт 26.

Рисунок 9
Рисунок 9. Напряжение разряда профилей при различных температурах. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Рисунок 10
Рисунок 10. Расход воды возможности при различных температурах.m/files/ftp_upload/50067/50067fig10large.jpg "целевых =" _blank "> Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок.

Рисунок 11
Рисунок 11. Ragone участок для полимера и жидкого электролита батарей при различных температурах 26.

Таблица 1. Обычных растворителей карбонат.

Список сокращений

2,2 '-азобис (2-метилпропионитрил) (AIBN)
Привитой сополимер электролита (GCE)
Диэтилкарбонатом (ОИК)
Диметилкарбоната (ДМК)
Окись этилена (ЕО)
Этиленкарбонате (ЕС)
Этилацетат (EA)
Температура стеклования с)
Литий гексафторфосфатом (LiPF 6)
LP30 (LiPF 6 в ЭК: DMC в соотношении 1:1)
Литий-фосфатные (LiFePO 4)

Литий Hexafluoroarsenate (LiAsF 6)

Литий бис (трифторметансульфонат) сульфонамида (LiTFSI)
Петролейный эфир (ПЭ)
Полидиметилсилоксан (PDMS)
Поли (оксиэтилен) метакрилата (поэма)
Поли (оксиэтилен) акрилат (ПОЕА)
Пропиленкарбонат (PC)
Поливинилдифторид (PVDF)
Тетрагидрофуран (ТГФ)
Фогель-Таммана-Фулчера (ВТФ)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

LiFePO 4 / GCE / li Кривые показывают больше, чем перенапряжение LiFePO 4 / LP30/Li изгибы с зарядки и разрядки. Поскольку БКА используется как электролит и связующего, ион проводимости предоставляется всем катода частицы и почти весь практический удельную емкость (150 мА-ч / г) были доступны. Теоретическую удельную емкость 170 мА · ч / г, не достигается, так как она ограничена диффузии лития в LiFePO 4 частицы, которая является низкой при комнатной температуре. Велоспорт мощностей по глубокой первые 50 циклов показаны в правом участке. Энергоэффективность в течение первых 5 циклов низкий (большой зарядную / разрядную емкость соотношение), возможно, вследствие обратимого потери мощности, связанные с образованием пассивирующего слоя на литиевым анодом. Защитная пленка может быть результатом реакции между металлом лития и остаток ТГФ растворителе CF 3 SO 3 - анионы, которые, как известно для производства LЕсли видов.

На обоих 60 ° C и 120 ° C, клетка обладает низким перенапр жением за счет быстрого полимерным электролитом проводимость, и почти полное теоретическую удельную мощность может быть получена. Полное испытание возможности скорость твердого полимера клетки также были выполнены на этих трех температурах. При каждой температуре, клетки заряженный на постоянном токе 0,05 С (или 25 Вт / кг, учитывая катода загрузки плотность массы) и разряжается при более высоких токах. Свежие клетки были использованы для каждой ток разряда, чтобы изолировать эффект емкость исчезают. Тест скорости возможностью ячейки с коммерческой электролита жидкости (LP30) была осуществлена ​​при комнатной температуре. Плотности энергии (включение напряжения разряда по отношению к удельной мощности) при различных плотностях мощности (умножения постоянного тока с напряжением разряда) показаны на Ragone участок на рисунке 11 для разных температурах. Рисунок 11 отражательектов компромисс между плотностью энергии и плотности мощности. При больших токах, клетка становится производительность, ограниченная диффузией и емкости элемента уменьшается. Для LP30 основе элементов, только при комнатной температуре данные были собраны. В случае БКА основе элементов, производительность около 60 ° С, представляет особый интерес, так как эта температура находится в интервале от температуры плавления ПЭО. Как показано на рисунке 11 при комнатной температуре Плотность энергии GCE и LP30 основе элементов сопоставимы при низкой плотности мощности. Поскольку плотность мощности увеличивается от 25 до 50 Вт / кг, плотность энергии БКА основе элементов резко падает. Тем не менее, при повышенных температурах (> 60 ° С), снижение плотности энергии БКА на основе клеток с увеличением плотности мощности значительно меньше из-за более высокой подвижностью цепи ПЭО. Выше 60 ° С, производительность GCE основе клетка становится менее зависимой от температуры и сопоставима с комнатной температуры производительностьжидкого электролита на основе клеток.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgments

Авторы хотели бы поблагодарить Weatherford International за оказание финансовой поддержки.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
POEM Sigma Aldrich 26915-72-0  
POEA Sigma Aldrich 32171-39-4  
LiTFSI Sigma Aldrich 90076-65-6  
AIBN Sigma Aldrich 78-67-1  
EA Sigma Aldrich 141-78-6  
THF Sigma Aldrich 109-99-9  
PDMS Gelest 146632-07-7  
Argon Gas Air Gas Ultra high purity (Grade 5)
PE Sigma Aldrich 8032-32-4  
LiFePO4 Gelon  
Carbon black SuperP Super P
Lithium metal Alfa Aesar 7439-93-2  
PVDF binder resin Kynar Kynar
PVDF Separator Celgard  
LP30 Merck LiPF6 in EC:DMC
MACCOR battery tester MACCOR  
El-Cut EL-CELL  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tarascon, J. M., Armand, M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature. 414, (6861), 359-367 (2001).
  2. Scrosati, B., Hassoun, J., Sun, Y. Lithium-ion batteries. A look into the future. Energy Environ. Sci. 4, (9), 3287-3295 (2011).
  3. Goodenough, J. B., Kim, Y. Challenges for rechargeable batteries. J. Power Sources. 196, (16), 6688-6694 (2011).
  4. Wang, Y., He, P., Zhou, H. Olivine LiFePO4: development and future. Energy Environ. Sci. 4, (3), 805-817 (2011).
  5. Bruce, P. G., Scrosati, B., Tarason, J. Nanomaterials for rechargeable lithium batteries. Angew. Chem. 47, (16), 2930-2946 (2008).
  6. Choi, N., Yao, Y., Cui, Y., Cho, J. One dimensional Si/Sn - based nanowires and nanotubes for lithium-ion energy storage materials. J. Mater. Chem. 21, (27), 9825-9840 (2011).
  7. Jeong, G., Kim, Y. U., Kim, H., Kim, Y. J., Sohn, H. J. Prospective materials and applications for Li secondary batteries. Energy Environ. Sci. 4, (6), 1986-2002 (2011).
  8. Walker, C. W., Salomon, M. Improvement of ionic conductivity in plasticized PEO-Based solid polymer electrolytes. J. Electrochem. Soc. 140, (12), 3409-3412 (1993).
  9. Daniels, C., Besenhard, J. O. Handbook of battery materials. Wiley-VCH GmbH & Co. Weinheim. (2011).
  10. Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. 2nd, John Wiley and sons. New York. 864 (2001).
  11. Newman, J., Thomas-Alyea, K. Electrochemical systems. Wiley-Interscience. Hoboken. 672 (2004).
  12. Zu, C., Li, H. Thermodynamic analysis on energy densities of batteries. Energy Environ. Sci. 4, (8), 2614-2624 (2011).
  13. Balbuena, P., Wang, Y. Lithium-ion Batteries: solid-electrolyte interphase. Imperial College Press. London. (2004).
  14. Appetecchi, G. B., Scaccia, S., Passerini, S. Investigation on the Stability of the Lithium-Polymer Electrolyte Interface. J. Electrochem. Soc. 147, (12), 4448-4452 (2000).
  15. Bruce, P. G., Krok, F. Characterisation of the electrode/electrolyte interfaces in cells of the type Li/PEO LiCF3SO3/V6O13 by ac impedance methods. Solid State Ionics. 36, (3-4), 171-174 (1989).
  16. Huggins, R. Energy Storage. Springer. New York. 400 (2010).
  17. Lee, S., Schömer, M., Peng, H., Page, K. A., Wilms, D., Frey, H., Soles, C. L., Yoon, D. Y. Correlations between ion conductivity and polymer dynamics in hyperbranched poly(ethylene oxide) llectrolytes for lithium-ion batteries. Chem. Mater. 23, (11), 2685-2688 (2011).
  18. Trapa, P. E., Reyes, A. B., Das Gupta, R. S., Mayes, A. M., Sadoway, D. R. Polarization in cells containing single-ion graft copolymer electrolytes. J. Electrochem. Soc. 153, (6), 1098-1101 (2006).
  19. Trapa, P. E., Won, Y. Y., Mui, S. C., Olivetti, E. A., Huang, B., Sadoway, D. R., Mayes, A. M., Dallek, S. Rubbery graft copolymer electrolytes for solid-state thin-film lithium batteries. J. Electrochem. Soc. 152, (1), A1-A5 (2005).
  20. Walker, C. W., Salomon, M. Improvement of ionic conductivity in plasticized peo-based solid polymer electrolytes. J. Electrochem. Soc. 140, (12), 3409-3412 (1993).
  21. Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. 2nd, John Wiley and sons. New York. 864 (2001).
  22. Michnick, R. B., Rhoads, K. G., Sadoway, D. R. Relative dielectric constant measurements in the butyronitrile-chloroethane system at subambient temperatures. J. Electrochem. Soc. 144, (7), 2392-2398 (1997).
  23. Orazem, M. E., Tribollet, B. Electrochemical impedance spectroscopy. John Wiley & Sons. Hoboken. (2008).
  24. Cogger, N. D., Evans, N. J. An introduction to electrochemical impedance measurement. Technical Note, Solartron Analytical Technical Report. No. 6, Available for download at: http://www.solartronanalytical.com/Literature/Technical-Notes.aspx (1999).
  25. Marzantowiz, M., Dygas, J. R., Krok, F. Impedance of interface between PEO:LiTFSI polymer electrolyte and blocking electrodes. Electrochim. Acta. 53, (25), 7417-7425 (2008).
  26. Clarson, S. J., Semlyen, J. A. Studies of cyclic and linear poly(dimethyl-siloxanes): 21. high temperature thermal behavior. Polymer. 27, (1), 91-95 (1986).
Твердотельные привитой сополимер электролитов для литиевых аккумуляторов Приложения
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hu, Q., Caputo, A., Sadoway, D. R. Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications. J. Vis. Exp. (78), e50067, doi:10.3791/50067 (2013).More

Hu, Q., Caputo, A., Sadoway, D. R. Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications. J. Vis. Exp. (78), e50067, doi:10.3791/50067 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter