聚阴离子单离子导体凝胶电解质的制备及其在锂离子电池中的应用

摘要

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)与Li2 CO3反应制得AMPSLi单体,以(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物(PVDF-HFP)为基膜条件进行原位聚合,加入乙二醇二甲醚(DME),1,3-二氧戊烷(DOL)作为增塑剂,制备了一种聚阴离子单离子导体凝胶电解质.采用电化学工作站进行电化学稳定窗口与迁移数表征.结果表明:单离子导体凝胶电解质具有2～4.5 V的宽电化学稳定窗口以及高达0.74的锂离子迁移数.采用磷酸铁锂(LFP)作正极,金属锂作负极,PVDF-HFP-PAMPSLi单离子导体作为电解质组装电池.在不加入锂盐时,电池在2 C电流密度下具有125 mAh·g-1的高比容量和超过500次的循环次数;在5 C的高电流密度下具有100 mAh·g-1的比容量与超过300次的稳定循环能力,并保持接近100％的稳定库伦效率.