电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护

张楠祥 魏壮壮 冯涛 吴锋 赵腾 陈人杰

引用本文: 张楠祥, 魏壮壮, 冯涛, 吴锋, 赵腾, 陈人杰. 电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护[J]. 物理化学学报, 2022, 38(6): 2107009-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202107009 shu
Citation:  Nanxiang Zhang, Zhuangzhuang Wei, Tao Feng, Feng Wu, Teng Zhao, Renjie Chen. Voltage-Sensitive Polytriphenylamine-Modified Separator for Over-Charge Protection in Li-S Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(6): 2107009-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202107009 shu

电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护

    通讯作者: 赵腾, tz270@bit.edu.cn; 陈人杰, chenrj@bit.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 51772030

    北京高校卓越青年科学家计划 BJJWZYJH01201910007023

摘要: 本文以三苯胺为原料,通过化学氧化法制备了具有电压敏感性的聚三苯胺(PTPAn)并将其成功应用到锂硫电池隔膜上。电导率测试结果表明,PTPAn/聚丙烯(PP)隔膜的离子电导率达1.56 mS·cm-1;循环伏安(CV)测试结果表明,PTPAn/PP隔膜在3.5–4.2 V内具有氧化还原峰。在0.1C倍率下,采用PTPAn/PP隔膜和空白PP隔膜的锂硫电池在经200周循环后,放电比容量分别为424.8和407.2 mAh·g-1,库伦效率分别为99.38%和98.59%,倍率测试表明(0.1C、0.2C、0.5C、1C),采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池在不同倍率下放电比容量均高于采用空白PP隔膜的锂硫电池。与此同时,对采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池进行过充实验,在第4周过充时,充电比容量为843.1 mAh·g-1,放电比容量为839.8 mAh·g-1;第10周过充时,充电比容量为690.2 mAh·g-1,放电比容量为669.2 mAh·g-1。第16周过充时,电池的充电比容量为538.7 mAh·g-1,放电比容量为512.9 mAh·g-1。倍率过充测试表明,经过不同倍率过充实验后,采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池仍能正常工作,在1C倍率下过充,电池电压稳定保持在3.9 V,充电比容量为349.8 mAh·g-1,放电比容量为328.7 mAh·g-1

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  • 发布日期:  2022-06-15
  • 收稿日期:  2021-07-05
  • 接受日期:  2021-08-20
  • 修回日期:  2021-08-03
  • 网络出版日期:  2021-08-30
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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