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凝膠聚合物電解質的制備GPEs制備将直接決定SSLMB的性能。通常采用澆鑄法、聚合法和浸塗法、熱壓法、絲網印刷法制造。溶

作者:愛生活比莉6r9

凝膠聚合物電解質的制備

GPEs制備将直接決定SSLMB的性能。通常采用澆鑄法、聚合法和浸塗法、熱壓法、絲網印刷法制造。

溶液澆鑄法

溶液澆鑄法是目前運用最遍及的制備GPEs方法,它是将聚合物基體溶解後在平面基闆上進行膜澆鑄的一種方法。該方法主要包括溶液鑄造、帶式鑄造和紡絲塗層。

由于操作友善,可用該工藝制備不同厚度的GPEs膜。Y 等人提出了一種簡便的溶劑澆鑄法制備MIC膜的方法,制備的電解質膜的均勻、柔韌,成分和厚度可調(≥40 um)。

澆鑄技術的過程為:首先将聚合物溶解在有機溶劑形成均勻溶液,然後溶液澆鑄在模具中,最後利用加熱使溶劑蒸發。盡管該工藝易于操作,但溶解聚合物需要消耗大量溶劑,這使得該工藝繁瑣且對環境不利。

聚合法

通過單體直接聚合制備 GPEs,已成為一種流行的政策。聚合物層通過原位聚合形成,對比非原位聚合,顯著改善了界面性能,如圖所示:

将單體和引發劑溶解後,倒入電極,在加熱、紫外線或電子束引發後形成凝膠膜。總的來說,加熱引發合成的 GPEs 具有較高的離子電導率和與兩電極良好的界面相容性。

紫外線引發合成的電解質可以避免因加入引發劑而産生雜質,削減了 GPEs 與電極間的副反應原位合成優越的電解質/電極界面,且表面鐘化層的形成,能有效地保護電極。Zhou 等利用光催化聚合方法,原位制備了多層多功能單離子GPEs,離子導高達2.24x10-S·cm-1。

最近,通過陽離子鋁物種引發 1,3-二氧戊環(DOL) 的原位開環聚合制備 GPEs,改良了電極與電解質之間的界面接觸,室溫下具有高離子傳導性(>1mS·cm-1)。

浸塗法

浸塗法是一種工業塗層工藝,用于制造塗層織物或其他聚合物膜。

該過程分為五個階段。1)浸沒:将基闆以恒定的速度浸入到裝有鍍膜材料的溶液中(最好是無抖動的);啟動:基闆在溶液内停留一段時間後拉起;沉積:薄層在被拉起的同時沉積在基闆上。

拉起時以恒定速度進行,避免任何抖動。 速度決定了塗層的厚度(更快的退出會産生更厚的塗層材料);排水: 多餘的液體會從表面排出;蒸發: 溶劑從液體中蒸發,形成薄層。

Zhu等人報道了一種無紡布 PVDF-NWE,由于纖維和緻密聚合物基體之間存在間隙,PVDF-NWF 在 EC/DMC/EMC 中對1molL-1 LiPF6。溶液的電解質吸收率高達83.3%,由此制備的凝膠膜的離子電導率為0.30s·cm-1。

熱壓和絲網印刷法

取代傳統的澆鑄方法,熱壓(擠壓) 技術被廣泛用于制備無溶液/幹燥聚合物電解質膜[89.901,該技術成本相對較低且速度更快。

熱壓裝置由稱重圓筒、加熱室、地下室和溫度控制器組成。制造 GPEs 時,聚合物、鯉鹽和填料均勻混合,并首先在加熱室中加熱至熔融。然後,在兩個不鏽鋼塊之間擠壓産生的漿液,以形成均勻的膜。絲網印刷法可以很容易地生産出厚度均勻的無孔膜。

聚合物溶液或漿料鋪在密網上,密網的底部作為載體附着在光滑的金屬闆上。通過擠壓器,泥漿将流過網,并在金屬闆載體中形成均勻的薄膜。幹燥後,從載體上取下膜。在給定的幹膜被液體電解質凝膠化後,獲得 GPEs。

凝膠聚合物電解質的性能優化

除了常用的聚合物電解質改性方法,如共聚、共混、鹽的改性等,研發新型聚合物基體,對 GPEs 的結構進行改性優化,是提高 GPEs 性能的一種最直接的方法。

特殊官能團會直接影響制備的凝膠聚合物電解質性能,如吸電子基團會與鯉離子之間發生互相作用,進而影響 GPEs 的離子電導率。能夠在高電壓下保持穩定性要求的電解質組分應該具有比正極電位(ue) 更低的最高占據分子軌道(HOMO) 能級。

凝膠聚合物電解質的制備GPEs制備将直接決定SSLMB的性能。通常采用澆鑄法、聚合法和浸塗法、熱壓法、絲網印刷法制造。溶
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凝膠聚合物電解質的制備GPEs制備将直接決定SSLMB的性能。通常采用澆鑄法、聚合法和浸塗法、熱壓法、絲網印刷法制造。溶
凝膠聚合物電解質的制備GPEs制備将直接決定SSLMB的性能。通常采用澆鑄法、聚合法和浸塗法、熱壓法、絲網印刷法制造。溶

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