電池的電極材料
2.1正極材料
1)鋰正極材料:主要有LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2
2)聚合物正極材料:主要是雜環(huán)聚合物如聚砒咯(Ppy)、聚噻吩(PTh)及其衍生物
2.2負(fù)極材料
(1)碳材料:要為天然石墨、焦碳和碳纖維等
(2)基于氧化錫的負(fù)極材料:利用SnO、SiO2和少量的Al2O3、B2O3、P2O3等的混合物在氬氣氛圍下逐漸升溫到1000℃或略高溫度下加熱12h,可制得含二價(jià)錫的混合氧化物。
電解質(zhì)
最近的20年,離子傳導(dǎo)性較高的高分子材料倍受關(guān)注。1973年,Wright等首次發(fā)現(xiàn)了聚氧乙烯(PEO)與堿金屬鹽配位具有離子導(dǎo)電性。1978年,Armand提出PEO/堿金屬鹽配合物作為帶有堿金屬電極的新型可
充電電池的離子導(dǎo)體,這一建議使得高分子固體電解質(zhì)成為高分子研究領(lǐng)域20年來(lái)非常引人注目的熱門(mén)課題。高分子固體電解質(zhì)的特點(diǎn)是具有比較高的離子導(dǎo)電性,較寬電位的同時(shí),還具有易薄膜成形、柔軟、質(zhì)輕、有彈性、透明等優(yōu)點(diǎn),是含有離子傳導(dǎo)性的無(wú)機(jī)玻璃類(lèi)固態(tài)電解質(zhì)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
3.1聚合物/鹽復(fù)合物電解質(zhì)
PEO和鋰鹽配位的高分子固體電解質(zhì)(SPE)
3.2共聚物/鹽復(fù)合物電解質(zhì)
(1)無(wú)規(guī)共聚醚
主要有兩種結(jié)構(gòu):一種是氧乙烯-氧亞甲基結(jié)構(gòu),另一種是氧乙烯-氧丙烯(EO-PO)無(wú)規(guī)共聚物
(2)梳狀共聚物
結(jié)構(gòu):分子量的聚醚鏈嫁接在高聚物(Tg較低)的主鏈上,
(3)嵌段共聚物
結(jié)構(gòu):氧亞甲基連接的聚苯乙烯-聚氧乙烯-聚苯乙烯三嵌段聚合物
(4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚合物
主要有兩種制作方法:一種是無(wú)機(jī)高分子上連接聚醚支鏈,形成兩相結(jié)構(gòu),即無(wú)機(jī)支持相和有機(jī)導(dǎo)電相;另一種方法是通過(guò)不飽和聚醚(大分子單體)進(jìn)行聚合交聯(lián),生成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子電解質(zhì)。。
3.3聚合物/無(wú)機(jī)物共混復(fù)合物。無(wú)機(jī)微粒攙入高分子電解質(zhì)中制備高分子-陶瓷復(fù)合電解質(zhì)。
3.4乳膠粒子/鹽復(fù)合電解質(zhì)。不同性能的乳膠粒子制備出一系列的兩相結(jié)構(gòu)的高分子固體電解質(zhì),有兩種方法:。
1)丁苯橡膠(SBR)和丁氰橡膠(NBR)乳膠粒子。
2)以橡膠態(tài)、非極性的聚丁二烯(PB)為核,以極性、玻璃態(tài)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為殼,合成具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合乳膠粒子。
3.5聚合物凝膠/鹽復(fù)合電解質(zhì)。凝膠型CPE為電解質(zhì)。