凝膠聚合物鋰蓄電池

凝膠聚合物鋰蓄電池

凝膠聚合物鋰蓄電池是指電池中的液體電解質與聚合物高分子形成凝膠態電解質的鋰蓄電池。

基本介紹

  • 中文名:凝膠聚合物鋰蓄電池
  • 外文名:gel polymer rechargeable lithium battery
  • 一級學科:工程技術
  • 二級學科:能源技術
  • 特點:形成凝膠態電解質
  • 類型蓄電池
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簡介

電池中的液體電解質與聚合物高分子形成凝膠態電解質的鋰蓄電池。把塑封膜封裝的軟包裝鋰離子電池也叫做聚合物鋰離子電池,有時簡稱為聚合物鋰電池。凝膠聚合物電解質鋰蓄電池是指在隔膜、正負極內部電解質以凝膠聚合物電解質的形態出現。兩者在組成、性能上有較大差異。

凝膠電解質

凝膠電解質主要是由具有給電子基團的高分子聚合物與鹼金屬鹽的金屬陽離子形成的絡合物。而聚合物與金屬陽離子之間的絡合程度及絡合物分子的存在形式和狀態對凝膠電解質的性能有至關重要的影響。這主要取決於高分子聚合物的結構特性,如聚合物分子中的給電子基團的種類和數量,每個聚合單元分子鏈的長短,即配位基團分布的密度以及聚合物分子鏈的柔性和熱力學穩定性等。這些聚合物都具有給電子能力很強的配位基團,每個聚合單元都是2~3個原子組成的分子鏈。這就保證了聚合物分子具有一定的柔性,可以形成分子內或分子間由配位基團組成的類似於冠醚或溶劑化作用的“籠”。這種“籠”的大小還可以自動調節以適應不同大小的金屬陽離子。

鋰蓄電池

“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池。由於鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到套用。隨著科學技術的發展,鋰電池已經成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,並且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量自放電率性能價格比均優於鋰離子電池。由於其自身的高技術要求限制,只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。

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