Summary
Lithium-ion accu's gebruiken ontvlambare en vluchtige organische elektrolyten die geschikt zijn voor de omgevingstemperatuur toepassingen zijn. Een veiliger alternatief voor organische elektrolyten zijn vaste polymeer batterijen. Vaste polymeer batterijen veilig werken bij hoge temperaturen (> 120 ° C), waardoor ze voor toepassingen bij hoge temperatuur, zoals diepe olieboringen en hybride elektrische voertuigen maken. Dit document zal (a) het polymeer synthese, (b) het polymeer geleiding mechanisme, en (c) de temperatuur fietsen voor zowel vaste polymeren en organische elektrolyten te bespreken.
Abstract
Veiligheid batterij is een zeer belangrijk onderzoeksgebied in het afgelopen decennium. Commercieel beschikbare lithium-ion accu's gebruiken een laag vlampunt (<80 ° C), brandbare en vluchtige organische elektrolyten. Deze organische elektrolyt gebaseerde systemen haalbaar zijn bij omgevingstemperaturen, maar vereisen een koelsysteem te waarborgen dat de temperatuur niet hoger zijn dan 80 ° C. Deze koelsystemen hebben de neiging om de kosten batterij te verhogen en kan storing die kan leiden tot de batterij defect en explosies, waardoor mensenlevens in gevaar te brengen. Stijgingen van de olieprijzen leiden tot een enorme vraag naar veilige, elektrische hybride voertuigen die meer economisch rendabel te opereren als de olieprijzen blijven stijgen. Bestaande organische elektrolyten op basis gebruikt in lithium-ion batterijen zijn niet van toepassing op hoge temperatuur toepassingen in de automobielsector. Een veiliger alternatief voor organische elektrolyten is vaste polymeer elektrolyten. Dit werk zal de synthese van een entcopolymeer elektrolyt (GCE) poly (o markerenxyethylene) methacrylaat (GEDICHT) om een blok met een lagere glastemperatuur (Tg) poly (oxyethyleen) acrylaat (POEA). Het geleidingsmechanisme is besproken en aangetoond is de verhouding tussen polymeer segmentale beweging en ionische geleidbaarheid heeft inderdaad een Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) afhankelijkheid. Batterijen die in de handel verkrijgbaar LP30 organische (LiPF6 in ethyleencarbonaat (EC): dimethylcarbonaat (DMC) in een verhouding van 1:1) en GCE waren gefietst bij omgevingstemperatuur. Het bleek dat bij omgevingstemperatuur, de batterijen met GCE gaven meer overpotentiaal opzichte van LP30 elektrolyt. Echter bij temperaturen boven 60 ° C, het GCE cel vertoonden veel lagere overpotentiaal door snelle polymeer elektrolyt geleidbaarheid en bijna volledige theoretische specifieke capaciteit van 170 mAh / g werd bereikt.
Introduction
Lithium (Li) is een zeer elektropositieve metalen (-3,04 V opzichte van standaard waterstof elektrode) en de lichtste metaal (equivalent gewicht van 6,94 g / mol en relatieve dichtheid van 0,53 g / cm 3). Dit maakt het aantrekkelijk als een keuze voor het actieve materiaal van de negatieve elektrode en ideaal voor draagbare energiereservoirs waar de grootte en het gewicht belangrijk. Figuur 1 toont dat lithium-batterijen (Li ion, Plion en Li metaal) hogere energiedichtheid dan lood-zuur, nikkel-cadmium en nikkel-metaal-hydride accu's 1.
A full lithium-ion batterij bestaat uit een kathode (positief), een anode (negatief), een elektrolyt, en een separator (figuur 2). Zowel de kathode en de anode zijn intercalatie verbindingen, waarbij Li-ionen kan intercaleren of de-intercaleren omkeerbaar (als de anode koolstof, Li intercalates zo neutraal Li). De elektrolyt verschaft ionische geleiding en isoleert electronic geleiding tussen de elektroden. De separator is permeabel voor ionen, maar mechanisch stijf is om de twee elektroden houden van kortsluiting. Wanneer de cel zich in een volledig opgeladen toestand alle Li is tussengevoegd in de anode, en wanneer de cel zich in een ontladen toestand alle Li-ionen worden tussengevoegd in de kathode. Tijdens de spontane reactie afvoeren elektronen van de anode naar de kathode door een extern circuit voor het aandrijven van een apparaat, terwijl de ionenstroom van de anode naar de kathode via het elektrolyt. De ionen en elektronen recombineren aan de kathode naar ladingsneutraliteit behouden. Bij het opladen wordt de stroom omgekeerd.
De meeste Li-ion batterij ontwikkeling tot op heden gericht op kathodematerialen omdat zij bepalen de energiedichtheid van de batterij niet op de elektrolyt, die meestal decennia lang hetzelfde gebleven. Het elektrolyt is een belangrijk stukje van de batterij omdat het afbreuk doet aan het totale vermogen vermogen vanwege impedance zowel door de elektrolyt zelf en de elektroliet interfaces.
De elektrolyt in lithiumionbatterijen bestaat doorgaans uit een zout van het type LiX en een niet-waterig oplosmiddel. Vergeleken met de waterige elektrolyten in andere elektrochemische systemen, de nadelen van Li-ion elektrolyten lagere geleidbaarheid, hogere kosten, ontvlambaarheid en milieuproblemen. De voordelen omvatten een breed temperatuurbereik (waarover de elektrolyt blijft een vloeistof) van -150 ° C tot 300 ° C, een grote spanning venster (tot 5 V versus Li / Li +) en betere compatibiliteit met elektroden (waterige elektrolyt zou heftig reageren met Li metaal en vorm LiOH en waterstof) 2, 3, 4-6.
De belangrijkste niet-waterige elektrolyten gebruikt in batterijen zijn organische carbonaat-gebaseerde vloeistoffen, polymeren, ionische vloeistoffen, en keramiek. Deze elektrolyten moeten aan bepaalde criteria voldoen om te worden gebruikt in de praktijk Li-ion batterij-es. Zij omvatten een geleidbaarheid van ten minste 10 mS / cm, een groot elektrochemisch venster (> 4,5 V voor hoogspanning kathoden), lage dampdruk, goede thermische en chemische stabiliteit, lage toxiciteit, en lage kosten. Voor bepaalde toepassingen streng zoals elektrische voertuigen moeten al deze criteria worden voldaan over een breed temperatuurbereik, gewoonlijk van -20 ° C tot 60 ° C. Omdat de focus van dit werk is op organische en polymere elektrolyten, zal de rest van dit artikel richten op deze elektrolyten.
Carbonaat gebaseerde elektrolyten bestaan uit een lithiumzout opgelost in een organisch oplosmiddel. Het is echter moeilijk voor ieder ervan aan alle eisen voldoen. Bijvoorbeeld, oplosmiddelen met lage dampdruk, zoals ethyleencarbonaat (EC) en propyleen carbonaat (PC), neigen om hogere viscositeiten, waardoor geleidbaarheid verlagen. Ook EC is een vaste stof bij kamertemperatuur, deze vereist worden gecombineerd met een ander oplosmiddel. Algemeen elektrolytis een combinatie van verscheidene oplosmiddelen. De gebruikelijke oplosmiddelen en sommige van hun fysische eigenschappen zijn weergegeven in tabel 1.
| Naam | Melting Temperatuur (° C) | Kokende Temperatuur (° C) | Viscositeit (mPa * s) |
| Dimethylcarbonaat (DMC) | 4.6 | 90 | 0,5902 (25 ° C) |
| Diëthylcarbonaat (december) | -43 | 126.8 | 0,7529 (25 ° C) |
| Ethyleencarbonaat (EC) | 36.5 | 238 | 1.9 (40 ° C) |
| Propyleencarbonaat (PC) | -54,53 | 242 | 2.512 (25 ° C) |
Tabel 1. Gemeenschappelijke Carbonaat Oplosmiddelen 7.
Veiliger plaatsvervangers te organic elektrolyten polymeer gebaseerd elektrolyten. Polymeer elektrolyten dunne-films, niet-vluchtig, niet-ontvlambaar en hun flexibiliteit kunnen ze worden opgerold en afgedrukt op grote commerciële schaal. Wright, et al.. Eerst aangetoond ion geleiding in poly (ethyleenoxide)-zoutcomplexen (PEO) in 1973. Later werd ontdekt dat het veiligheidsprobleem in verband met dendriet groei Li metalen in vloeibare elektrolyt kan worden opgelost door PEO-basis vast polymeer elektrolyt, die de groei van dendrieten 8-17 onderdrukt. Er zijn drie hoofdtypen van polymeerelektrolyten: (1) oplosmiddelvrije droge vaste polymeer, (2) gel elektrolyten, en (3) geplastificeerde polymeer, met een oplosmiddelvrije droge synthese gebruikt in ons werk.
Dit document zal (a) de oplosmiddelvrije droge polymeersynthese, (b) het polymeer geleiding mechanisme, en (c) de temperatuur fietsen voor zowel vaste polymeren en organische elektrolyten te bespreken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Entcopolymeer Synthese 18-19
- Synthetiseren de entcopolymeren (POEM-g-PDMS en POEA-g-PDMS op 70:30 gewichtsverhouding) met een vrije radicaal polymerisatie benadering door mengen 26 ml POEM (of POEA) monomeren (figuur 3), 12 ml van PDMS cromonomeren en 12 mg 2,2 '-azobis (2-methylpropionitril) (AIBN) (monomeer: initiator [825:1]) in 160 ml EA.
- Sluit de kolf met de heldere oplossing met een rubberen septum en zuivering met ultra hoge zuiverheid argon gedurende 45 minuten.
- Verwarm de oplossing tot 72 ° C (AIBN een ontledingssnelheid van 3,2 x 10 -5 sec -1) in een oliebad onder voortdurend roeren gedurende 24 uur.
- De aanvankelijk heldere oplossing werd meestal zichtbaar melkachtige binnen 2 uur. Neerslaan van de uiteindelijke oplossing in een niet mengbaar oplosmiddel, PE. Droog het polymeer bij 80 ° C onder minder dan 5 mTorr vacuum gedurende 5 dagen om de resterende vocht te verwijderen.
- Het bleek dat wanneer het polymeer waren not behoorlijk droog, het overmatig vocht zou leiden tot scheurvorming wanneer het polymeer werd gegoten in dunne films.
- De uiteindelijke entcopolymeer (getoond in figuur 4) had een molecuulgewicht van 500.000 g / mol met gelpermeatiechromatografie met polystyreen kalibratiestandaard.
- Complex het entcopolymeer met LiTFSI een Li: EO-verhouding van 1:20 (1 g POEM-g-PDMS (70:30) met 170 mg LiTFSI) in een gemeenschappelijk oplosmiddel van THF aan de elektrolyt.
2. Voorbereiding van Composite Cathode
- Synthetiseren de kathode door het mengen kogelmolen LiFePO 4 poeders (Linyi Gelon New Battery Materials) en roet (Super P), en het oplossen van het mengsel in GCE oplossing bij een gewichtsverhouding van 05:01:01.
- Verwarm de suspensie tot 80 ° C (open-cap) onder roeren. Volgende ultrasone trillingen de slurry door magnetisch roeren om zorgen voor een goede menging. Doctor-blade op aluminiumfolie op een belastingsfactor van 10 mg / cm 2 opaluminiumfolie beter lamineren de aluminium waarborgen.
- Droog de samengestelde kathode in een vacuümoven bij 80 ° CO / N van de resterende THF en vocht te verwijderen.
3. Coin Cell Voorbereiding en Testen
- Vervoer de samengestelde kathode in een argon-gevulde dashboardkastje, en punch in kleine schijfjes (oppervlakte = 1,4 cm 2) met behulp van een hoge precisie elektrode frees EL-CUT (EL-CELL). Drop geworpen pure GCE-oplossing (GEDICHT-g-PDMS, LiTFSI, zowel opgelost in THF) op de elektrode schijven aan de elektrolyt laag te vormen.
- Verhit de uiteindelijke kathode-elektrolyt-schijven op een hete plaat in het dashboardkastje met een dauwpunt van -80 ° C aan de THF verdampen, en assembleren in CR2032 knoopcellen samen met evengrote GCE-gecoate metalen lithium-schijven (Sigma-Aldrich, 0.75 mm dik) met behulp van een handmatig sluiten gereedschap (Hohsen). De cel wordt schematisch weergegeven in figuur 5, waarbij de grijze deeltjes vertegenwoordigen LiFePO 4, de zwarte deeltjes repkwalijk carbon, de blauwe "spaghetti" staat voor het GCE, en de anode is lithium-metaal.
- Monteer een tweede set cellen uit dezelfde LiFePO 4 poeders en lithium metaal anode, maar gebruik PVDF bindmiddelhars (Kynar), PVDF separator (Celgard) en vloeibare elektrolyt 1 M LiPF6 in EC: DMC bij 1:01 ratio (LP30, Merck), om de prestaties te vergelijken.
- Alle assemblage werd gedaan in een dashboardkastje met een dauwpunt van -80 ° C. Een 32-kanaals MACCOR 4000 batterij tester werd gebruikt voor de fietsen Test bij kamertemperatuur.
4. Polymer Geleiding Mechanism
- De PEO segmentale bewegingen worden doorgaans geassocieerd met de torsie rond CC CO obligaties en. De semi-random segmentale beweging helpt ion geleiding door het vormen en verbreken coördinatieplaatsen voor de opgeloste ionen en die vrij volume voor de ionen diffunderen onder invloed van het elektrische veld. Het begin van de segmentale beweging optreedt in de vicinity van de glasovergangstemperatuur, Tg, en wordt meer gemakkelijk als de temperatuur stijgt verder dan de Tg. Bij hogere temperaturen worden lokale holtes door het polymeer expansie, waardoor polymeersegmenten te verplaatsen naar de vrije volume 19.
- Aangezien het segmentale beweging veel sneller in de amorfe fase boven de Tg dan de kristallijne fase ionentransport in polymeer treedt overwegend amorfe fase. Echter, recent Li + geleiding in kristallijne (PEO) 6: LiAsF6 aangetoond, hoewel de geleidbaarheid meer dan twee orden van grootte lager dan in amorfe PEO. De kristallijne of amorfe fase van de PEO / zoutcomplex afhankelijk van de samenstelling, temperatuur en bereidingswijze 20-22.
- Unlike in vloeibare, waar ionen gaan met hun oplosmiddel schede intact en transport is gerelateerd aan de viscositeit van de macroscopischeoplosmiddel in vast polymeer, waarbij de polymeerketens verstrikt en steeds kan bewegen over lange afstanden is het ionentransport over de microscopische viscositeit van de segmenten van de polymeerketens. Ionentransport langs polymeerketens moet activatie twee barrières, beide zijn getoond in figuren 6 en 7. Een daarvan is de solvatatie van de ionen door de coördinerende EO-eenheden. Dit proces omvat het vormen en verbreken van chemische bindingen heeft Arrhenius afhankelijkheid en de geleidbaarheid wordt gegeven door
σ A (E a / kT)
waarin σ de geleidbaarheid, A is een constante, en E een is de activatie energie van de banden. Omdat ionen moeten distantiëren van de coördinatie sites om te bewegen in de vaste polymeer, indien de obligaties zijn te sterk, de kationen worden immobiel. Het kation-polymeer obligaties moeten sterk genoeg zijn voor zout ontbinding, maar zwak genoeg to zorgen voor mobiliteit kation. - Het transport van de ionen van de ene naar de andere coördinatieplaats. Dit proces heeft betrekking op het segmentale beweging van het polymeer heeft Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) afhankelijkheid 22-25, en de geleidbaarheid waarin T 0 is een referentietemperatuur algemeen gekozen om 50 K onder Tg zijn. Deze vergelijking suggereert dat de thermische beweging boven T 0 bijdraagt aan proces vervoeren, en snellere beweging wordt verwacht voor polymeer met lage Tg. De VTF werkwijze heeft betrekking op de Tg, zodat snelheidsbepalend bij lage temperaturen. Bij hoge temperaturen, de segmentale beweging wordt facile genoeg dat de Arrhenius proces wordt snelheidsbeperkende.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De kamertemperatuur celdeling performance is in figuur 8. De linker grafiek toont de lading en ontlading profielen van cellen met conventionele vloeibare elektrolyt (LP30) en 15 mA / g en GCE / bindmiddel bij 10 mA / g. Figuur 9 toont de ontlaadspanning profiel van het vaste polymeer cellen bij kamertemperatuur, 60 ° C en 120 ° C met een lage stroom van 0,05 C. De ontladingsspanning profielen functies van specifieke capaciteit worden getoond in Figuur 10, waar de ontlaadstroom in uA en gelabeld naast de ontlading curve. Figuur 10 toont poor prijs inbegrepen mogelijkheid bij kamertemperatuur en veel betere prijs inbegrepen mogelijkheid bij verhoogde temperaturen. De energiedichtheid (integratie van de brandspanning betreffende specifieke capaciteit) bij verschillende vermogensdichtheden (de constante stroom met ontladingseindspanning vermenigvuldigen) wordt in Ragone plot in Figuur 11 voor de verschillende temperatures.
Figuur 1. Energiedichtheden voor verschillende batterijen 1.
Figuur 2. Een volle lithium-ion cel tijdens het ontladen.
Figuur 3. GEDICHT en PDMS.
Figuur 4. De Gesynthetiseerd entcopolymeer.
Figuur 5. Schematische voorstelling van een solide polymerlithium batterij.
Figuur 6. Bijdragen aan ion-mobiliteit
Figuur 7. Geleidbaarheid van GEDICHT en POEA bij verschillende temperaturen.
Figuur 8. Kamertemperatuur Fietsen 26.
Figuur 9. Ontladen spanning profielen bij verschillende temperaturen. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
Figuur 10. Ontladen prijs inbegrepen mogelijkheid bij verschillende temperaturen.m/files/ftp_upload/50067/50067fig10large.jpg "target =" _blank "> Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken.
Figuur 11. Ragone plot voor polymeren en vloeibare elektrolyt batterijen bij verschillende temperaturen 26.
Tabel 1. Gemeenschappelijke Carbonaat Oplosmiddelen.
Lijst van afkortingen
2,2 '-azobis (2-methylpropionitril) (AIBN)
Entcopolymeer elektrolyt (GCE)
Diethyl-carbonaat (DEC)
Dimethylcarbonaat (DMC)
Ethyleenoxide (EO)
Ethyleencarbonaat (EC)
Ethylacetaat (EA)
Glastemperatuur (Tg)
Lithium hexafluorfosfaat (LiPF6)
LP30 (LiPF6 in EC: DMC in een verhouding van 1:1)
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO 4)
Lithium Hexafluoroarsenate (LiAsF6)
Lithium bis (trifluormethaan) sulfonamide (LiTFSI)
Petroleumether (PE)
Polydimethylsiloxaan (PDMS)
Poly (oxyethyleen) methacrylaat (GEDICHT)
Poly (oxyethyleen) acrylaat (POEA)
Propyleencarbonaat (PC)
Polyvinyldifluoride (PVDF)
Tetrahydrofuran (THF)
Vogel-Tammann-Fulcher (VTF)
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De LiFePO 4 / GCE / Li curves blijkt groter overpotentiaal dan de LiFePO 4 / LP30/Li curves aan beide laden en ontladen. Aangezien het GCE wordt gebruikt als zowel elektrolyt en bindmiddel wordt ion geleiding aan alle van de kathode deeltjes en vrijwel het gehele specifieke praktische capaciteit (150 mAh / g) toegankelijk was. De theoretische specifieke capaciteit van 170 mAh / g wordt niet bereikt omdat zij wordt beperkt door lithium diffusie binnen LiFePO 4 deeltjes, die laag bij kamertemperatuur. De fietsen capaciteiten voor de eerste 50 diepe cycli worden weergegeven in de juiste plot. De energie-efficiëntie in de eerste 5 cycli laag (grote laad / ontlaad capaciteit ratio), mogelijk als gevolg van de omkeerbare capaciteitsverlies naar de vorming van een passiveringslaag op lithium anode. De passiveringsfilm kan resulteren uit reacties tussen metaal en lithium resterende THF oplosmiddel van de CF 3 SO 3 - anionen, waarvan bekend is L producereniF soorten.
Bij zowel 60 ° C en 120 ° C, de cel vertoont lage overpotentiaal door snelle polymeer elektrolyt geleidbaarheid, en bijna het volledige theoretische specifieke capaciteit kan worden bekeken. Volle tarief vermogen test van de vaste polymeer-cellen werden ook uitgevoerd bij deze drie temperaturen. Bij elke temperatuur werden de cellen opgeladen bij een constante stroom van 0,05 C (of 25 W / kg gezien de kathode loading massadichtheid) en afgevoerd bij maximale stroom. Verse cellen werden voor elke ontlaadstroom het effect van capaciteit fade isoleren. De snelheid vermogen test van een cel met commerciële vloeibare elektrolyt (LP30) werd ook uitgevoerd bij kamertemperatuur. De energiedichtheid (integratie van de brandspanning betreffende specifieke capaciteit) bij verschillende vermogensdichtheden (de constante stroom met ontladingseindspanning vermenigvuldigen) wordt in Ragone plot in Figuur 11 voor de verschillende temperaturen. Figuur 11 reflects de afweging tussen energiedichtheid en de vermogensdichtheid. Bij grote stromen, de voorstelling cel wordt diffusie beperkt en de cel capaciteit afneemt. Voor de LP30-gebaseerde cellen, werden alleen gegevens kamertemperatuur verzameld. Bij het GCE-gebaseerde cellen prestatie bij 60 ° C is van bijzonder belang omdat deze temperatuur in het traject van het smeltpunt van PEO. Zoals in figuur 11 bij kamertemperatuur wordt de energiedichtheid van het GCE en LP30 gebaseerde cellen vergelijkbaar lage vermogensdichtheden. Aangezien de vermogensdichtheid wordt verhoogd 25-50 W / kg, de energiedichtheid van het GCE-gebaseerde cellen sterk daalt. Echter, bij verhoogde temperaturen (> 60 ° C), de afname energiedichtheid van het GCE-gebaseerde cellen met toenemende vermogensdichtheid aanzienlijk kleiner is door de hogere mobiliteit van PEO ketens. Boven 60 ° C, de prestaties van het GCE-gebaseerde mobiele minder afhankelijk van de temperatuur en vergelijkbaar met de kamertemperatuur prestatiesvan de vloeibare elektrolyt gebaseerde cellen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Geen belangenconflicten verklaard.
Acknowledgments
De auteurs willen graag Weatherford International bedanken voor het verstrekken van financiële steun.
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 |
References
- Tarascon, J. M., Armand, M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature. 414 (6861), 359-367 (2001).
- Scrosati, B., Hassoun, J., Sun, Y. Lithium-ion batteries. A look into the future. Energy Environ. Sci. 4 (9), 3287-3295 (2011).
- Goodenough, J. B., Kim, Y. Challenges for rechargeable batteries. J. Power Sources. 196 (16), 6688-6694 (2011).
- Wang, Y., He, P., Zhou, H. Olivine LiFePO4: development and future. Energy Environ. Sci. 4 (3), 805-817 (2011).
- Bruce, P. G., Scrosati, B., Tarason, J. Nanomaterials for rechargeable lithium batteries. Angew. Chem. 47 (16), 2930-2946 (2008).
- 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).
- 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).
- Walker, C. W., Salomon, M. Improvement of ionic conductivity in plasticized PEO-Based solid polymer electrolytes. J. Electrochem. Soc. 140 (12), 3409-3412 (1993).
- Daniels, C., Besenhard, J. O. Handbook of battery materials. , Wiley-VCH GmbH & Co. Weinheim. (2011).
- Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. , 2nd, John Wiley and sons. New York. 864 (2001).
- Newman, J., Thomas-Alyea, K. Electrochemical systems. , Wiley-Interscience. Hoboken. 672 (2004).
- Zu, C., Li, H. Thermodynamic analysis on energy densities of batteries. Energy Environ. Sci. 4 (8), 2614-2624 (2011).
- Balbuena, P., Wang, Y. Lithium-ion Batteries: solid-electrolyte interphase. , Imperial College Press. London. (2004).
- 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).
- 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).
- Huggins, R. Energy Storage. , Springer. New York. 400 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- Walker, C. W., Salomon, M. Improvement of ionic conductivity in plasticized peo-based solid polymer electrolytes. J. Electrochem. Soc. 140 (12), 3409-3412 (1993).
- Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. , 2nd, John Wiley and sons. New York. 864 (2001).
- 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).
- Orazem, M. E., Tribollet, B. Electrochemical impedance spectroscopy. , John Wiley & Sons. Hoboken. (2008).
- 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).
- 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).
- 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).
