采用溶液澆鑄法制備不同比例的熱塑性聚氨酯/二氧化硅氣凝膠(TPU/SA)的固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)。通過掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)和X-射線衍射(XRD)對(duì)含熱塑性聚氨酯/二氧化硅氣凝膠的固態(tài)聚合物電解質(zhì)(TPU/SA-SPE)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和形貌觀察,用電子拉力機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,熱重(TG)和差示掃描量熱儀(DSC)進(jìn)行熱力學(xué)分析,電化學(xué)阻抗譜(EIS)進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明,含8%SA的TPU/SA-SPE綜合性能最好,電導(dǎo)率在100℃時(shí)能達(dá)到7.6×10^-5 S/cm;將8%SA的TPU/SA-SPE裝配成全固態(tài)鋰離子電池,對(duì)其電池性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,在0.2 C時(shí)電池比容量達(dá)到了161 mAh/g,并且在不同庫(kù)倫倍率下也表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)性能,能夠滿足正常使用。

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【部分圖文】：

圖7固態(tài)聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系圖

圖7為TPU/SA固態(tài)聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系圖,從圖中可以看出,所有比例的TPU/SA固態(tài)聚合物電解質(zhì),以lgσ-1000/T作圖均為一條直線,說明TPU/SA固態(tài)聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系符合Arrhenius方程。隨著SA含量的增加,離子電導(dǎo)率逐漸提高....

圖1固態(tài)聚合物電解質(zhì)的SEM圖

從圖1可以看出,摻雜SA的固態(tài)聚合物電解質(zhì)和未摻雜SA的固態(tài)聚合物電解質(zhì)表面有很明顯的區(qū)別,圖1a可以清晰的看出聚合物電解質(zhì)表面光滑,質(zhì)地均勻,說明TPU與LiTFSI鋰鹽能夠很好地互溶,可以得知TPU的—NH—、—CO—都能與LiTFSI的Li+進(jìn)行絡(luò)合,LiTFSI的—SO2....

圖2固態(tài)聚合物電解質(zhì)的紅外光譜圖

圖2為TPU/SA固態(tài)聚合物電解質(zhì)的傅里葉紅外光譜圖,可以發(fā)現(xiàn)在3320cm-1左右有TPU的—NH振動(dòng)收縮峰,此處為聚氨酯的特殊結(jié)構(gòu),在2700～3000cm-1處有一個(gè)雙峰,該峰為TPU結(jié)構(gòu)的—CH伸縮振動(dòng)峰,SA0的固態(tài)聚合物電解質(zhì)處的—CH伸縮振動(dòng)峰最為明顯,其....

圖3固態(tài)聚合物電解質(zhì)的XRD圖

圖2固態(tài)聚合物電解質(zhì)的紅外光譜圖從圖3為TPU/SA固態(tài)聚合物電解質(zhì)的XRD譜圖,2θ=20°和2θ=22°為TPU材料的特征峰,隨著二氧化硅氣凝膠的增多,兩處的特征峰呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),當(dāng)特征峰的在SA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的特征峰最寬窄,SA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí),其特征峰較8....

本文編號(hào)：3927940