abstrakcyjny

w tym badaniu , zbadano polimeryzowany jonowy ciekły terpolimer pentablokowy przewodzący jony litu (PILPTP) jako bateria elektrolit (Xiamen tmaxcn inc.) w przypadku akumulatorów litowo-jonowych. terpolimer pięcioblokowy ABCBA, poli(tbs-b-ep-b-ms-b-ep-b-tbs) (tbs u003d tert-butylo-styren; EP u003d etylen-r-propylen ;MS u003d 4-metylostyren), był bromowany i kwaternizowany w celu kowalencyjnego przyłączenia dwóch różnych kationów (metyloimidazoliowego i metylopirolidyniowego) do bloku C, a następnie wymiany jonowej z wytworzeniem dwóch różnych pilptp z wymianą tfsi (mpyr-tfsi i mim-tfsi; TFSI u003d bis(trifluorometano)sulfonimid). wolnostojące, stabilne mechanicznie, przezroczyste folie SPE wytworzono z mpyr-tfsi i mim-tfsi zawierających 1 M litfsi/jonową ciecz (IL) (IL u003d emim-tfsi lub PYR14-TFSI; emim u003d 1-etylo-3-metyloimidazolium, PYR14 u003d 1-butylo-1-metylopirolidynium), określane jako mpyr-tfsi+li-tfsi/pyr14-tfsi i mim-tfsi+li -tfsi/emim-tfsi. obydwa spes wykazują obiecujące przewodnictwo jonowe,stabilność elektrochemiczną, oraz stabilność odpędzania i platerowania. w szczególności, mim-tfsi+litfsi/emim-tfsi SPE posiadał przewodnictwo jonowe z 0.1 ms c m-1 przy 28° C; mpyrtfsi+li-tfsi/pyr14-tfsi SPE posiadał okno stabilności elektrochemicznej 4.2 V w porównaniu zli/li+ w temperaturze pokojowej; mpyr-tfsi+li-tfsi/pyr14-tfsi SPE wykazywał stabilne profile przepięć w zakresie strippingu i platerowania w ciągu 500 cykli przy 70° C. wyniki te pokazują wykonalność polimeru wieloblokowego PIL jako SPE do akumulatorów litowo-jonowych .

słowa kluczowe: polimer wieloblokowy; ciecz jonowa; bateria

2. eksperymentalne

2.1. materiały

sól litowa bis(trifluorometano)sulfonimidu (li-tfsi, 99.95%), i wstążka litu (0.38 mm

× 23 mm, 99.9%) zastosowano w postaci otrzymanej od sigma-aldrich. 1-etylo-3-metyloimidazoliowego bis(trifluorometylosulfonylo)imidu (emim-tfsi, 99% , iolitec) oraz Bis(trifluorometylosulfonylo)imid 1-butylo-1-metylopirolidyniowy (PYR14-TFSI, 99%, iolitec) suszono w dynamicznej próżni przez 24 godziny i przechowywano w wypełnionej argonem próżnia pudełko na rękawiczki (Xiamen tmaxcn inc.) przed użyciem. przewodząca folia aluminiowa pokryta węglem (0.05 mg cm-2), etui na monety z oringami do badań baterii, przekładki ze stali nierdzewnej do ogniw CR2032 (średnica 15.5 mm× 0.Grubość 5 mm , 15.Średnica 5 mm× 0.2 mm grubości), i sprężyny faliste ze stali nierdzewnej do obudów CR2032 zostały użyte w postaci otrzymanej od xiamen TMAX sprzętu akumulatorowego ograniczonego.mylarowe podkładki antyadhezyjne PET (klasa 26965 , 0.0762 mm) zostały użyte w postaci otrzymanej z LOPAREX. wody dejonizowanej o rezystywności > 18 mΩ cm użyto odpowiednio.

2.4. testy elektrochemiczne

wszystkie elektrochemiczne komórki testowe zostały przygotowane i zmontowane w przedmuchanym argonem schowku na rękawiczki (stężenie wody i tlenu < 5 ppm). przewodnictwo jonowe i woltamperometria liniowa zostały zmierzone za pomocą analizatora impedancji (solartron 1260) i potencjostatu/galwanostatu (solartron 1287) , odpowiednio .. Dwuelektrodowe ogniwo zostało użyte do pomiarów przewodności jonowej ,, gdzie spes były umieszczone pomiędzy dwiema stałymi elektrodami blokującymi ze stali nierdzewnej (powierzchnia u003d 1 . 2161± 0.0015 cm2) w szczelnej celi wykonanej z telfonu [28. skany impedancji (wykresy Nyquista) zostały zmierzone przy amplitudzie 10 mv w zakresie częstotliwości od 1 mhz do 1 hz przy potencjale obwodu otwartego w temperaturze zakres od 28 do 105° C kontrolowane przez taśmę grzewczą (briskheat; xtremeflexsdc) i cyfrowy regulator temperatury z termopara typu (model 650, OMEGA). spes były równoważone przez co najmniej 1.5 h w każdej temperaturze. przewodnictwo jonowe obliczono za pomocą następującego równania: u003d L/AR, gdzie L a A jest odpowiednio grubością i polem przekroju SPE,; opór, R, wyznaczono z półokrężnej regresji wysokiego przecięcia osi x z wykresu Nyquista.

Stabilność elektrochemiczną określono za pomocą liniowej woltamperometrii przemiatania (LSV) z węglem przewodzącym jako elektrodą pracującą i metalicznym litem jako elektrodą licznika i elektrodą odniesienia. komórka testowa

został zmontowany w wypełnionym argonem schowku przez umieszczenie folii SPE między wstążką litową (elektrodą licznikową i referencyjną , o średnicy 12 mm) a przewodzącą elektrodą węglową (elektroda robocza , o średnicy 12 mm) w ogniwie pastylkowym CR2032 . dodatkowe krople 1.0 M litfsi/il (80 mg) dodano do każdej elektrody podczas montażu, aby poprawić kontakt między elektrodami a SPE., komórki zostały następnie dwukrotnie sprasowane za pomocą elektrycznego zaciskarka do monet . ogniwo badano przy napięciu 1 mv s-1 od -1 do 6 V (vs. li/li+) w temperaturze otoczenia.

Cykliczność i stabilność SPE z metalicznym litem oceniano za pomocą a tester baterii (Xiamen tmaxcn inc.) przez odizolowanie i powlekanie. ogniwo testowe zostało zmontowane poprzez umieszczenie SPE przewodzącego jony litu między dwiema taśmami litu (średnica 12 mm .) przy użyciu podobnego procesu montażu, jak opisano powyżej . symetryczne ogniwa litowo-metalowe/spe/litowo-metalowe były badane przy stałym prądzie (0.02 ma cm-2, odwrócona polaryzacja co 1h) przy 70° C kontrolowane przez komorę temperaturową (MTC-020 , MACCOR) . skany impedancji były zbierane za pomocą analizatora impedancji co 10 cykl polaryzacji przy amplitudzie 10 mv w zakresie częstotliwości od 100 kHz do 1 Hz .