新型固態(tài)聚合物電解質(zhì)開發(fā)進(jìn)展之一： 室溫PEO基聚合物電解質(zhì)
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東北師范大學(xué)謝海明等設(shè)計一種簡便的紫外衍生原位雙反應(yīng)制備柔性聚環(huán)氧乙烷(PEO)基固體聚合物電解質(zhì)。通過與四乙二醇二甲醚(TEGDME)交聯(lián)于PEO的無定形區(qū)域并且引入四甘醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)低聚物，作者獲得高離子電導(dǎo)率（2.7×10-4 S cm-1，24 ℃），高機(jī)械強(qiáng)度的固體電解質(zhì)。制得的固體電解質(zhì)具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，電化學(xué)穩(wěn)定窗口大于5 V，界面電阻較低。通過對電池的恒電流循環(huán)研究，作者進(jìn)一步證明了固體電解質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能，同時固體電解質(zhì)還可以抑制鋰枝晶的生長。
對稱電池的極化隨時間的變化，在0.05和0.1 mA cm-2下，測試期間觀察到穩(wěn)定的電壓分布，低過電位小于0.5 V，無短路。在0.2 mA cm-2時，充電過程中的過電位急劇增加，可能出現(xiàn)短路現(xiàn)象，表明已達(dá)到臨界電流密度。然而，在本工作中，當(dāng)電流密度再次降低時，電位呈現(xiàn)出可逆的趨勢。該結(jié)果說明過電位主要是由于PTT-SPE膜的動力學(xué)有限，在環(huán)境溫度下大電流密度下引起電池極化。在接下來的恒電流循環(huán)過程中，電池即使在400 h后也能提供一個穩(wěn)定的電壓平臺，顯示了鋰枝晶抑制的高度可逆性和可行性。
(Cross-linking network based on Poly(ethylene oxide): Solid polymer electrolyte for room temperature lithium battery, Journal of Power Sources)