阻燃凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究

作     者：张结雨 张顺 李宁 曾芳磊 丁建宁 ZHANG Jieyu;ZHANG Shun;LI Ning;ZENG Fanglei;DING Jianning

作者机构：常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 扬州大学碳中和技术研究院江苏扬州225127 

基　　金：中国博士后科学基金项目(2022M721374) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22_1451) 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第8期

页      码：2529-2540页

摘      要：本工作采用原位聚合工艺制备阻燃凝胶聚合物电解质,将1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE)引入电解质体系中,在提高电解质的阻燃性能的同时,还可以通过调节多硫化物的溶解程度来抑制锂硫电池的“穿梭效应”。对比未添加HFE(HFE-0)和添加不同含量HFE的电解质的阻燃性能和电化学性能发现,DOL、DME和HFE体积比为1∶0.5∶0.5时(HFE-0.5)凝胶聚合物电解质具有最优的阻燃性能和电化学性能。通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学技术等表征测试手段,对比分析了使用HFE-0和HFE-0.5电解质的锂硫电池和磷酸铁锂电池的电化学性能及其相应的锂负极在循环后的表面形貌,结果表明,使用HFE-0.5电解质的锂硫电池在0.1 C的倍率下循环100圈后仍可保持706 mAh/g的放电比容量,容量保持率达到84.59%,循环性能明显优于未添加HFE的电解质。此外,使用HFE-0.5电解质的磷酸铁锂电池在0.2 C的倍率下循环110圈后的放电比容量仍可达到117.2 mAh/g,说明所制备的凝胶聚合物电解质也可适用于磷酸铁锂电池体系。本文设计的阻燃凝胶聚合物电解质有助于推动锂硫电池的发展和应用。

主 题 词：锂硫电池 阻燃凝胶聚合物电解质 1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚 电化学性能 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0164

馆 藏 号：203132441...