基于磺化氧化石墨烯的单离子聚合物电解质隔膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111029515A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911356308.9

    申请日:2019-12-25

    Inventor: 张运丰 程寒松

    Abstract: 本发明公开了一种基于磺化氧化石墨烯的单离子聚合物电解质隔膜及其制备方法和应用,属于电化学技术领域。本发明所述隔膜具有均一且致密的孔隙结构分布,孔隙率为55~57%,所述隔膜吸液率为138~141%,且这些孔在膜内部都是互通的,有利于锂离子传输通道的建立。本发明采用原位聚合法将磺化的氧化石墨烯掺入到以全芳族聚酰胺为骨架支撑的单离子聚合物电解质中,可提高电解质的离子电导率。将本发明的隔膜应用于LiFePO4半电池中,在室温条件下该体系表现出良好的倍率性能:0.1C倍率下放电比容量达到143mAh·g-1,在1C下充放电60圈放电比容量几乎没有衰减,电化学性能优异。

    阻挡隔膜、其制备方法及包括其的二次电池

    公开(公告)号:CN105789531B

    公开(公告)日:2019-03-15

    申请号:CN201410826172.4

    申请日:2014-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种阻挡隔膜、其制备方法及包括其的二次电池。该阻挡隔膜包括一层或G层单离子聚合物电解质膜,其中G≥2。该阻挡隔膜中,单离子聚合物电解质膜因其对于阳离子的选择性通过特性,能够阻碍二次电池中因放电过程产生的可溶性多硫阴离子的电迁移,将其阻挡在靠近硫正极的一侧。从而有利于防止这些多硫阴离子扩散至负极(如锂或钠负极)表面发生反应,进而能够解决二次电池的电池容量和电流效率降低的问题。总之,在二次电池的硫正极和多孔隔膜之间增设上述阻挡隔膜后,在该阻挡隔膜阻挡多硫阴离子的作用下,能够有效抑制多硫化物的“穿梭”效应,进而能够提高具有硫正极的二次电池的电池性能。

    一种单离子聚合物电解质隔膜的制备方法

    公开(公告)号:CN109088098A

    公开(公告)日:2018-12-25

    申请号:CN201810689336.1

    申请日:2018-06-28

    Abstract: 本发明公开了一种单离子聚合物电解质隔膜的制备方法,采用水溶性单离子聚合物在聚乙烯醇溶液中成膜,乙醇作为凝固浴制备得到的单离子聚合物电解质隔膜,可有效提高锂离子的迁移数,同时离子电导率、稳定性及机械性能均较好。制备的单离子聚合物隔膜没有晶态区域存在,有效地提高了隔膜的孔隙率,同时也为锂离子提供了更加通畅的通道;隔膜孔隙率87.82%,吸液率到达88.46%;拉伸强度为8.42Mpa;加热到250℃不收缩,并且具有良好的柔韧性;热分解温度245℃,高于一般锂离子电池的工作温度;隔膜的电化学稳定窗口约4.4V,表明本发明实施例制备的PVA-BAEE单离子聚合物电解质隔膜具有良好的电化学稳定性,满足锂离子电池对隔膜的电化学稳定性需求。

    一种磺化聚醚醚酮锂聚合物电解质隔膜的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN108565384B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201810525223.8

    申请日:2018-05-28

    Inventor: 程寒松 张运丰

    Abstract: 本发明公开了一种磺化聚醚醚酮锂聚合物电解质隔膜的制备方法及应用,首先将聚醚醚酮(PEEK)采用浓硫酸进行磺化处理得到磺化聚醚醚酮(SPEEK),并通过控制磺化温度和时间制备不同磺化度的磺化聚醚醚酮;与等摩尔量的锂化物在水中进行锂化、过滤、洗涤,干燥得到Li‑SPEEK;将Li‑SPEEK制备成多孔膜应用于锂离子电池中;本发明原料成本低,易得,制备方法简单,产率高,可行性高,可大规模生产,产品电化学窗口宽,热收缩稳定性高;可应用于电池隔膜、锂离子电池、锂硫电池或液流电池的电池器件中。

    阻挡隔膜、其制备方法及包括其的二次电池

    公开(公告)号:CN105789531A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201410826172.4

    申请日:2014-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种阻挡隔膜、其制备方法及包括其的二次电池。该阻挡隔膜包括一层或G层单离子聚合物电解质膜,其中G≥2。该阻挡隔膜中,单离子聚合物电解质膜因其对于阳离子的选择性通过特性,能够阻碍二次电池中因放电过程产生的可溶性多硫阴离子的电迁移,将其阻挡在靠近硫正极的一侧。从而有利于防止这些多硫阴离子扩散至负极(如锂或钠负极)表面发生反应,进而能够解决二次电池的电池容量和电流效率降低的问题。总之,在二次电池的硫正极和多孔隔膜之间增设上述阻挡隔膜后,在该阻挡隔膜阻挡多硫阴离子的作用下,能够有效抑制多硫化物的“穿梭”效应,进而能够提高具有硫正极的二次电池的电池性能。

    一种基于液态储氢材料的并列式直接燃料电池储能供能系统

    公开(公告)号:CN102800877A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201110139186.5

    申请日:2011-05-27

    Abstract: 本发明涉及直接燃料电池储能供能系统。一种基于液态储氢材料的并列式直接燃料电池储能供能系统,它包括燃料电池单体和电化学氢化装置单体;其特征在于:电化学氢化装置单体上的进水口与进水管的一端相连;电化学氢化装置单体上的储氢材料输入口由储氢材料输入管与储氢材料罐的底部相连通;电化学氢化装置单体上的储氢材料氢化物出口由储氢材料氢化物输出管与储氢材料氢化物罐相连通;燃料电池单体上的储氢材料出口由储氢材料输出管与储氢材料罐相连通,燃料电池单体上的储氢材料氢化物输入口由储氢材料氢化物输入管与储氢材料氢化物罐相连通;储氢材料罐内盛有储氢材料,所述储氢材料为多元混合液态不饱和杂环芳烃。本发明不但简化了装置(结构简单),还大幅提高了安全性。

    聚合物电解质及制备方法、锂金属电池

    公开(公告)号:CN111883825B

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202010819193.9

    申请日:2020-08-14

    Abstract: 本发明提供了一种聚合物电解质及制备方法、锂金属电池,该聚合物电解质的制备包括:将4,4'‑二羟基二苯砜溶解于第一溶剂中,然后加入硼氢化锂,反应后得到第一产物;将第一产物与聚苯并咪唑溶解在N,N二甲基乙酰胺中制备得到浇铸液,将浇铸液流延在基板上,然后将基板浸入乙酸乙酯中除去N,N二甲基乙酰胺,干燥后得到聚合物电解质膜,再将聚合物电解质膜浸入第二溶剂中即得聚合物电解质;本发明制备得到的聚合物电解质不仅可以促进Li+的离解,而且还显示出对阴离子迁移的高限制,此外,在重复的Li剥离/电镀测试过程中,锂枝晶的生长被显着抑制。

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