Lityum Pil Uygulamaları için solid-state Greft Kopolimer Elektrolit

Bu prosedürün genel amacı, katı polimer lityum piller yapmaktır. İlk olarak, bir greft polimerini sentezlemek için bir serbest radikal polimerizasyon yaklaşımı kullanın, ardından katodu lityum tozları ile kaplayın. Katı polimeri hem katot hem de lityum metal anot üzerine kaplamaya devam edin.

Şimdi katot ve anodu tam bir hücreye monte edin. İletkenlik testi, katı polimerin bir elektrolit olarak işlev görebileceğini göstermek için kullanılır. Bu yöntem için ilk olarak fikrimiz vardı çünkü katot parçacıkları ile polimer elektrolit arasındaki ıslanmayı iyileştirmek istedik.

Ve bunu, katot karışımını sentezlemek için polimeri katot bağlayıcı olarak da kullanarak yaptık. Bilyalı öğütülmüş lityum demir fosfat tozları karbon siyahı ile ve karışımı greft kopolimer elektrolit çözeltisi içinde beşe bir ağırlık oranında çözün, bulamacı sürekli karıştırma altında açık kapakla 80 santigrat dereceye ısıtın. Daha sonra uygun karışımı sağlamak için bulamacı sonikat ve manyetik olarak karıştırın.

Şimdi, doktor bulamacı alüminyum folyo üzerine santimetre kare başına 10 miligramlık bir yükleme faktöründe bıçaklar. Kalan tetra hidro ve nemi gidermek için kompozit katodu gece boyunca 80 santigrat derecede vakumlu bir fırında kurutun. Kompozit katodu argon dolgulu bir torpido gözüne, 1,4 santimetre karelik küçük diskler olan yüksek hassasiyetli bir elektrot kesici zımbaya taşıyın.

Daha sonra elektrolit tabakasını oluşturmak için elektrot disklerinin üzerine dökme saf GCE çözeltisi damlatın. THF'yi buharlaştırmak için son katot elektrolit disklerini, torpido gözünün içindeki 80 santigrat derece çiy noktasına sahip sıcak bir plaka üzerinde ısıtın. Şimdi manuel bir kapatma aletiyle, CR 2 0 3 2 madeni para hücrelerini eşit boyutta GCE kaplı metalik lityum disklerle birleştirin.

Performansı karşılaştırmak için, aynı lityum demir fosfat tozları ve lityum metal anottan oluşan ikinci bir hücre setini birleştirin. Ancak A-P-V-D-F bağlayıcı reçine, A-P-V-D-F ayırıcı ve bir molar lityum hekza floro fosfat sıvı elektroliti bir EC / DMC oranında kullanın. Şimdi 32 kanallı bir Mac 4.000 pil test cihazı kullanarak döngü testlerini ortam sıcaklığında gerçekleştirin.

Lityum bazlı piller, kurşun asit, nikel, kadmiyum ve nikel metal hidrit pillerden daha yüksek enerji yoğunluklarına sahiptir. Tam bir lityum iyon pil, bir katot ve anot, bir elektrolit ve bir ayırıcıdan oluşur. Elektrolit, hem elektrolitin kendisi yoluyla hem de elektrot elektrolit arayüzlerinde empedans nedeniyle genel güç kapasitesini etkiler.

Bu örnekte, iki monomer, POEM ve PDMS, mol başına 500.000 gram nihai moleküler ağırlığa sahip bir greft kopolimerini sentezlemek için kullanıldı. Madeni para hücresi, gri lityum demir fosfat parçacıkları, siyah karbon parçacıkları, mavi spagetti, GCE ve bir lityum metal anot gösteren bu şemada gösterildiği gibi birleştirildi. Sıvıdan farklı olarak, iyonların polimer zincirleri boyunca taşınması iki aktivasyon engelinin üstesinden gelmelidir.

İyonların koordineli EO birimleri tarafından kurtarılması bizim hest bağımlılığımıza sahiptir ve polimerin segmental hareketi VLE Toman akbaba bağımlılığına sahiptir. Oda sıcaklığında hücre döngüsü performansının bu verileri, gram başına 15 miliamperde geleneksel sıvı elektrolit ve gram başına 10 miliamperde aşı kopolimer elektrolit bağlayıcı ile hücrelerin şarj ve deşarj profillerini gösterir. Beklendiği gibi, katı polimer hücrelerin deşarj voltaj profilleri, farklı deşarj akımlarında sıcaklığa bağlıdır.

Deşarj gerilimi profilleri, belirli kapasitenin fonksiyonları olarak çizilebilir. Daha yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans olduğunu unutmayın. Farklı güç yoğunluklarındaki enerji yoğunlukları, polimer ve sıvı elektrolit piller için bir ragone grafiği olarak sunulabilir.

Not: Katı polimer piller yüksek sıcaklıklarda güvenli bir şekilde çalışır Bu prosedürü takiben. Sayaç ve partikül boyutu analizi gibi diğer yöntemler, katotların poros osteosu ve partikül boyutunun genel pil değişkenliği üzerindeki etkisi gibi ek soruları yanıtlamak için kullanılabilir.