玻璃纤维布基多层复合固态电解质的制备及其性能

摘要：

以双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)为锂盐,利用玻璃纤维布、聚环氧乙烯(PEO)、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐[(EMIM)TFSI]、锂镧锆氧(LLZO)纳米颗粒等为原料,采用溶液浇筑法制备不同锂镧锆氧含量的玻璃纤维基多层复合固态电解质膜,通过该4种物质的协同作用扩大PEO的非晶相区域、改善膜的界面兼容性等,综合提高膜的离子导电率;同时,利用玻璃纤维布表面Si—O和—OH官能团引导锂离子的均匀沉积,抑制锂枝晶的生长.结果表明,30℃条件下,添加质量比为5％LLZO的玻璃纤维布/PEO/ILs/LLZO(SPE)复合固态电解质膜的离子电导率为3.53×10-4 S/cm,工作电压窗口为5.18 V,离子迁移数为0.33,所制备的磷酸铁锂(LFP)/SPE/Li和镍钴锰酸锂(NCM622)/SPE/Li固态电池0.1 C放电容量分别为165 mAh/g和226 mAh/g.其中,LFP/SPE/Li电池0.5 C循环120次,放电容量为120 mAh/g,容量保持率为99.8％,此外,循环前后阻抗变化较小,具有优异的界面稳定性.

关键词：多层复合固态电解质膜、玻璃纤维布、[EMIM]TFSI、离子电导率、固态电池

所属期刊栏目：11

分类号：O69(应用化学)

资助基金：绿色航空能源动力重庆市重点实验室开放基金GATRI2021F01003B

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3090-3099