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自粘结型聚离子液体电解质材料
发布时间: 2025-11-26
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
新材料技术
成果介绍
实现高安全性锂金属电池需要更稳定、更安全的电解质,固体电解质具有高安全性、长循环寿命、宽工作温度范围等优点,是常规有机液体电解液的有力竞争者。根据制备材料,固态电解质可分为无机陶瓷电解质和有机聚合物电解质。相比于无机陶瓷电解质,有机聚合物电解质具有质轻,柔性易加工、结构可设计等优点,逐渐成为研究的重点。然而,聚合物链段的高结晶度导致其室温离子电导率低,无法满足实际应用。本团队从分子结构出发,将离子液体阳离子(EMIM*)接枝到聚合物主链(PMMA)中,得到了一种具有自修复功能的新型聚离子液体聚合物,不仅继承了聚合物的机械性能,同时延续了离子液体的高离子电导率。
成果亮点
本团队通过重新设计反应路径,将1-乙基-3-甲基咪唑阳离子(EMIM*)接枝到MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体上,经后续聚合反应,完成EMIM+在PMMA骨架上的嫁接,得到了一种新型的聚离子液体(PIL)既实现电解质从液态到固态的转变,同时还具有强机械性能。得益于分子间的强氢键作用,所制备的聚合物既继承了离子液体的高离子电导率(1.76x10-Scm-),又表现出良好的自修复功能,能自发修复锂金属/电解质界面处的缺陷和孔隙,引导锂离子均匀沉积。由于过高的玻璃化转变温度(Tg),大部分聚离子液体在室温下是脆状固体粉末,几乎没有粘附特性。柔性烷氧基链的引入使上述制备的聚离子液体具有较低玻璃化温度,在室温下呈粘稠拉丝状。当作为粘结剂应用于锂硫电池中,采用180°剥离试验,在相同拉伸位移下,S@PIL电极比S@PVDF电极需要更大的剥离力。分子结构上的氢键受体和氢键给体类似齿轮和齿槽,能够缓解并修复硫正极在充电/放电过程中的体积变化,保持电极结构的完整性。
团队介绍
联系人： 庄老师 电话：15295039286 单位名称：常州市武进区科技成果转移中心
成果资料
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