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聚阳离子离子液体为高温锂金属电池量身定制的基于peo的固体聚合物电解质( Polycation ionic liquid tailored PEO-based solid polymer electrolytes for high temperature lithium metal batteries )
J Tan X Ao A Dai Y Yuan J Lu
聚环氧乙烷(PEO)基聚合物电解质是安全的下一代锂金属电池固态电解质的候选材料。然而，尽管PEO基电解质具有许多优点，但其结晶性较高的环氧乙烷链提供了较差的离子导电性，从而严重限制了其实际应用。在此，我们报道了使用非晶态聚离子液体基生物质壳聚糖衍生物羟丙基三甲基铵双（三氟甲烷）磺酰亚胺壳聚糖盐（HACC-TFSI）作为PEO基固体聚合物电解质（SPEs）的改性剂来解决这些缺陷。含HACC-TFSI的杂化SPE显示出增大的非晶区和增强的离子导电性。杂化SPE中季铵阳离子与TFSI阴离子之间的相互作用也促进了Li与TFSI之间的离解，从而进一步增加了离子迁移率。此外，杂化SPEs的电化学稳定性、机械强度和热稳定性均优于未添加HACC-TFSI的空白SPEs。用10wt%HACC-TFSI在PEO(10%HACC-TFSI/SPES)电解液中组装的LiFePO4/SPES/Li全电池容量为161.3mAh g,在0.2C和60°C下具有良好的循环性能。当温度升高到150°C时,含10%HACC-TFSI/SPES的LiFePO4/SPES/Li电池仍表现出良好的循环性能,在1 C循环100次后,电池容量保持率为73%。
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