聚丙烯?結合多醚基高分子為主架構之膠態電解質在鋰離子電池之應用

  • 黃 莉玉

學生論文: Master's Thesis

摘要

本研究以聚丙烯?為主架構,藉接枝上poly(propylene oxide) diamines (D2000),使之交聯上poly(ethylene glycol) diglycidyl ether(PEGDE)改質形成含多醚基高分子,簡稱為PMP。藉電紡絲方法製備之高分子薄膜浸泡於有機電解液中4小時,即可得到膠態高分子電解質(GPMP),同時與之相比較之系統尚有未改質前之GPAN與液相電解液(LE,以PP膜作為隔離膜)。將GPMP與另兩種電解質進行電池組裝測試其性能,並比較分析GPMP之優勢。 由NMR鑑定GPAN官能基並確認D2000確實接上PAN形成GPMP。接著藉由拉曼分析、電化學穩定電位窗、導離子度與鋰離子遷移常數分析了解,負離子(PF6-)應受到高分子吸引而與高分子形成較為穩定之複合物,而鋰離子則由於含多醚基官能基,使其在GPMP系統中躍遷較為容易,提升了導離子度以及鋰離子遷移常數(0 65)。接著由全電池阻抗分析以及全電池壓降分析,可以得知GPMP系統皆表現較低之阻力值,此結果肇因於高分子對於負離子的箝制以及對鋰離子傳遞的幫助,並與電極表現出較佳之相容性。 GPMP電池性能使用磷酸鋰鐵陰極搭配介相碳微球陽極組裝成全電池測試,比較GPMP、GPAN與LE的差異。在高速充放電(17 C-rate)時,LE與GPAN表現衰退僅剩44%與60%。相較之下,GPMP還保有75%之維持率,並擁有97 4 mAh/g之高放電量。在高速(5 C-rate)長效穩定性測試方面,進行500圈長效充放電測試後,GPMP與GPAN全電池的穩定分別維持73%與71%,且一千圈後,GPMP系統仍有維持率約61%,電容量為75 mAh/g,表4-2 整理近年全電池文獻,可更清楚瞭解本研究之表現。
獎項日期2014 8月 1
原文???core.languages.zh_ZH???
監督員Hsisheng Teng (Supervisor)

引用此

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