哈市治疗白癜风医院 http://baijiahao.baidu.com/s?id=1708398715436642769&wfr=spider&for=pc不可燃电解质中高含量的阻燃剂会导致锂离子电池（LIB）的电化学性能下降。因此，通过在电解液中原位聚合磷酸三（丙烯酰氧基乙基）酯和三甘醇二甲基丙烯酸酯，设计了具有低阻燃剂含量（7.5wt.%）的稳定界面、磷固定的不易燃凝胶聚合物电解质（GPE）。在被火加热10s后，GPE仍然没有被点燃。石墨//GPE//Li电池的平均容量衰减率（0.%）远低于液态电解质（0.%）。除了，制备了具有良好柔韧性和优异防火安全性的非易燃GPE基软包电池。%SOC的1Ah软包电池不会发生火灾、热失控和电解液泄漏。软包电池的高安全性机制也已被揭示。首先，通过形成含P和F的聚合物电解质减少GPE热降解产生的可燃热解产物的量。其次，GPE的燃烧是通过阻燃分子的OH自由基猝灭作用而熄灭的。这项工作为设计高安全性LIB提供了指导。
图文简介
GPE的制备和表征。a)原位形成的GPE示意图。b)前体和GPE的数码照片。c)GPE的制备。d)样品的FTIR曲线。没有GPE-3的隔膜e)和f)的SEM图像。g,h)制备的GPE-3的燃烧特性。电化学性质。a)GPE-1、GPE-2和GPE-3的离子电导率。b)GPE的离子电导率与温度的关系。c)石墨和GPE之间的界面阻抗。d)石墨//GPEs//Li的循环曲线和容量保持率曲线。e)在电流密度为0.1和0.5mAcm–2的Li//Li对称电池中，恒流锂电镀/剥离。f)石墨//GPE-3//Li的CV曲线。g)石墨//GPE-3//Li的电压与比容量的关系。h)这项工作和报告工作的平均容量保留率。柔性软包电池的性能。a)LFP//GPE-3//石墨软包电池在mA时的长循环性能。b)LFP//GPE-3//石墨软包电池的平均容量保持率和报告的作品。c-h）容量为mAh（风扇（2W））的LFP//GPE-3//石墨软包电池的灵活性和形状定制。柔性软包电池的性能。a)过热试验装置示意图。b)LFP//LE//石墨和LFP//GPE-3//石墨软包电池在过热测试过程中的温度-时间曲线。c)LFP//LE//石墨和LFP//GPE-3//石墨软包电池在过热测试期间各加热阶段的最高温度。d)LFP//LE//石墨和LFP//GPE-3//石墨软包电池在过热测试期间的升温速率。e)LFP//GPE-3//石墨软包电池在HWS模式下的温度和电压曲线。f)LFP//GPE-3//石墨软包电池的加热过程。GPE-3的热解过程。a)基于遗传算法计算的GPE-3热解过程。b)GPE-3的DTG拟合曲线。c)GPE-3的TGA-DSC曲线。d)GPE-3在°C时的主要热解产物。e)LE和GPE-3的TIC曲线。f)m/z在44处的典型降解产物。g)GPE-3的详细热解过程GPE-3的阻燃机理。a)LE和GPE-3的OH自由基总数。b)LE和GPE-3的H2O自由基作图。c)GPE-3在60秒时的H2O自由基计数。d)GPE-3焦炭残留物的SEM图。e)GPE-3的拟合TGA曲线。f)GPE-3焦化残基的FTIR曲线。g)GPE-3焦炭残留物的XRD图谱。h)GPE-3的阻燃机理示意图。结论在这项工作中，通过TAEP和TEGDMA在电解液中的原位聚合，设计了具有超低容量衰减和不燃性优点的GPE。由于阻燃部分与GPE的聚合物基体化学键合，避免了阻燃部分与电极之间的副反应引起的LIB容量衰减。与液体电解质相比，石墨//GPE//Li电池的循环稳定性显着提高。GPE-3的平均容量衰减率（0.%）从第50个循环到第个循环远低于LE（0.%）。GPE-3被火加热10多秒后仍无法点燃。研究了基于1AhGPE-3的柔性软包电池的电化学性能和防火安全性。柔性软包电池（石墨//GPE-3//LiFePO4)表现出优异的长循环稳定性（GPE-3的平均容量衰减率仅为0.%）和良好的柔韧性。制备的基于GPE-3的柔性软包电池经过弯曲、缠绕、折叠、冲孔和夹扣后仍能正常工作。基于GPE-3的柔性软包电池还具有出色的防火安全性。软包电池无起火、无热失控、无电解液泄漏。进一步研究了GPE-3的热解过程和阻燃机理。在气相中，聚合物基体降解产生的含磷阻燃剂与电解液中的热解产物一起参与燃烧反应，从而扑灭LIBs的火灾。在凝聚阶段，电解液热解产生的三氟化磷将参与聚合物的碳化过程，形成含P和F的炭。聚合物基体3热解生成聚磷酸。电解液降解生成乙醇锂、碳酸锂等。因此，可有效地减少可燃热解产物的量。
论文信息
论文题目：Phosphorus-FixedStableInterfacialNonflammableGelPolymerElectrolyteforSafeFlexibleLithium-IonBatteries
通讯作者：阚永春,SongLei,胡源通讯单位：中国科技大学小编有话说：本