一篇新论文发表在开放获取期刊聚合物调查了使用壳聚糖凝胶聚合物电解质锂离子电池。海南大学的科学家进行的研究和佛山大学在中国。
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锂离子电池:优点和缺点
锂离子电池、燃料电池和超级电容器,是关键技术之一推动社会和行业的电气化和克服化石燃料的使用的环境破坏。
除了他们的环境友好与化石燃料相比,锂离子电池具有长周期的关键好处的生活和高的能量密度,使他们理想的高性能电化学储能技术。然而,有一些关键的缺点这些设备目前都与电解质。
锂离子电池可以遭受重大安全技术问题,如爆炸的风险,锂枝晶生长,短路风险,电解质渗漏和热失控。为了克服这些问题,研究集中在小说中电解质的发展。
聚合物电解质
近年来,出现了聚合物电解质作为锂离子电池的候选材料。欧洲杯足球竞彩固体聚合物电解质的兴趣领域的科学家因其耐燃性和固态电池研究。然而,他们仍然遭受关键缺陷,包括高离子电导率低界面阻力。
由于固体聚合物电解质具有这些限制,阻碍其商业化,研究转向凝胶聚合物电解质。这些创新的电解质的优点结合固体聚合物电解质和常规液体电解质和提供了一个路线的合理的设计与改善锂离子电池的安全性和性能。
(一个壳聚糖的照片和CS-g-PEG溶解在DMSO溶液。(b)之间的接触角测量电解液和壳聚糖,allyl-chitosan CS-g-PEG 120年,240年和480年的电影。图像CredI =:王,et al .,聚合物
高分子量聚合物的凝胶聚合物电解质形成骨架结构,优化其机械强度、电化学稳定性和热稳定性。此外,他们拥有优秀的离子电导率由于固体聚合物的液体电解质的塑化效果。
追究了聚合物凝胶聚合物电解质的建设,包括锅,PMMA, PEO。PEO-based凝胶聚合物电解质成为研究先驱。同时合成聚合物凝胶电解质的发展已经证明有前途,有关键环境问题与他们的生产,限制他们的可持续发展。
有机Polysaccharide-derived聚合物电解质
克服这些环境的缺点,提高绿色证书的凝胶聚合物电解质的研究中,科学家们转向开发天然有机聚合物。高分子材料由多糖,包欧洲杯足球竞彩括纤维素、淀粉、甲壳素,已经在这一领域的重点研究电池的研究。
有机聚合物有几个优势,如生物相容性、降解性、生物降解性,优良的耐化学性。此外,壳聚糖,来自甲壳素的线性多糖,可以形成多个功能架构如水凝胶,纳米纤维多孔支架。
一些研究报道使用壳聚糖水凝胶聚合物电解质的超级电容器。使用碱金属电池受到贫困的亲和力降低可溶性壳聚糖和壳聚糖液体电解质。一些研究人员混合与其他聚合物壳聚糖,如PEO,但这些研究了固体电解质。目前,研究改性壳聚糖凝胶聚合物电解质是有限的。
这项研究
的新论文聚合物产生了chitosan-incorporated凝胶聚合物电解质具有高离子电导率和高在室温下锂离子迁移数。一个简单UV-induced反应方法被用来准备一个聚乙二醇壳聚糖,使用化学接枝方法设计。
采用紫外线照射时间作为控制变量的研究。通过控制这个变量,作者可以与不同程度的合成电解质嫁接挂钩。这部小说聚乙二醇壳聚糖具有增强亲和力与液体电解质,在研究克服了之前报道的局限性。
快速在电解质锂离子运输促进了醚键与锂离子的络合,拟议中的聚乙二醇壳聚糖可以满足锂离子电池的离子传输要求。构建纽扣电池,电解液的性能进行评估,显示良好的结果。
提高界面相容性增加挂钩的内容由于界面阻力降低。一个稳定的接口电解质与锂电解质之间确认14天测试时间,在7天内达到相对稳定状态。
作者还报告一个满意的初始放电容量。此外,电池由这部小说凝胶聚合物电解质可以实现长周期的性能,这需要进一步探索。
总的来说,这项研究表明凝胶聚合物电解质的合理的设计将壳聚糖、有机基质,可持续发展和环保的聚合物。满意的电化学性能和安全改进中观察到的材料可以提供机会高性能的设计,安全,和可持续发展的锂离子电池。
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王,et al .(2022)聚乙二醇壳聚糖作为锂离子电池凝胶聚合物电解质聚合物14(21)4552[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/21/4552
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