| 耿亭青,王雅宁,赵汝山,王春花,白国梁,周学华,张涛,邓盛珏.基于不同软段的自修复聚氨酯电解质的制备及电化学性能研究[J].井冈山大学自然版,2025,46(4):38-47 |
| 基于不同软段的自修复聚氨酯电解质的制备及电化学性能研究 |
| PREPARATION AND ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS OF SELF-HEALING POLYURETHANE ELECTROLYTES WITH DIFFERENT SOFT SEGMENTS FOR LITHIUM-ION BATTERIES |
| 投稿时间：2025-01-12 修订日期：2025-03-16 |
| DOI：10.3969/j.issn.1674-8085.2025.04.005 |
| 中文关键词: 聚氨酯 凝胶聚合物电解质 自修复 电化学 |
| 英文关键词: polyurethane Gel polymer electrolyte self-healing electrochemistry |
| 基金项目:国家自然科学基金委青年科学基金项目(52302235)；安徽省高等学校自然科学研究重大项目(2023AH040072) |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 耿亭青 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | | | 王雅宁 | 吕梁学院化工与材料工程系, 山西, 吕梁 033000 | | | 赵汝山 | 合鸿新材料科技有限公司, 山东, 威海 264400 | | | 王春花 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | springflowerwang@sina.com | | 白国梁 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | | | 周学华 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | | | 张涛 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | | | 邓盛珏 | 安庆师范大学化学化工学院, 安徽, 安庆 246013 | |
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| 中文摘要: |
| 锂离子电池在使用过程中，电解质材料容易受到反复的机械压力，不可避免地出现不同程度的微裂纹，会影响电池使用寿命与安全性。而以聚氨酯为基体制备自修复聚合物电解质可以很好地解决这个问题。其中，聚氨酯软段提供锂离子运输的通道结构，不同的软段溶剂化能力不同。因此，选取常见两种多元醇，制备出两种不同结构的自修复凝胶聚合物电解质（DAGPE）。研究结果发现，以聚乙二醇为软段的电解质材料在DA可逆共价键的作用下，可以在80℃下30 min内实现自修复，其室温离子电导率为5.4×10-4 S/cm。所组装的LFP/DAGPE1/Li电池展示了出色的循环稳定性，在0.1 C下初始比容量为141.4 mAh/g，循环50次容量保持率仍然接近99%。 |
| 英文摘要: |
| During the use of lithium-ion batteries, the electrolyte materials are susceptible to repeated mechanical pressure, which inevitably leads to various degrees of microcracking, affecting the service life and safety of the batteries. Therefore, the production of self-healing polyurethane-based polymer electrolytes is a good method to solve this problem. However, the soft segments of polyurethane provide the channel structure for Lithium ion transport, and different soft segments have different solvation abilities. Therefore, two common polyols are selected for preparing two different self-healing gel polymer electrolytes (DAGPEs). It is found that the electrolyte material with poly (ethylene glycol) as the soft segment can realize self-healing within 30 min at 80 ℃ under the action of DA reversible covalent bond. Meanwhile, the ionic conductivity can be as high as 5.4×10-4 S/cm at room temperature. The assembled battery exhibits an initial specific capacity of approximately 141.4 mAh/g at 0.1 C, maintaining a capacity retention of 98% after 50 cycles. |
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