TPU/CA/Al2O3复合聚合物电解质的制备与表征

摘要

采用非溶剂致相转化法(NIPS)制备了热塑性聚氨酯/醋酸纤维素/氧化铝(TPU/CA/Al2O3)新型复合聚合物电解质(CPE).通过添加不同比例的Al2O3来控制多孔膜的结构与性能.用X射线衍射光谱分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、电化学阻抗(EIS)和线性扫描伏安法(LSV)等对制备的TPU/CA/Al2O3复合膜进行了表征.结果表明,当Al2O3的含量达到9％时,膜的电化学性能最佳.该CPE在室温下的离子电导率为1.61 mS/cm,远高于TPU/CA膜(1.04 mS/cm).该CPE的电化学窗口达到7 V(vs.Li/Li+)以上.与TPU/CA膜相比,该CPE膜的LiFePO4/CPE/Li纽扣电池在室温下具有良好的循环稳定性和速率性能.这表明,TPU/CA/Al2O3 CPE有很大的潜能应用于5 V高压锂离子电池(LIB)中.