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聚合物锂电池表征参数一:离子电导率及其测定


发布时间:2011-10-24 19:06:55  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:

        要提高聚合物锂电池电解质的离子电导率,可以通过提高聚合物的带电粒子数和带电粒子的迁移速度来实现。如锂盐LiCl04,LiBF4,LiN(CF3S02)2,LiSCN,LiCF3C03等,由于离解能小,在介电常数高的聚合物中一般都具有较高的离子电导率。在聚合物的介电常数不变的情况下,增加带电粒子迁移速度也可以提高聚合物的离子电导率。
        在锂电池中,聚合物的离子电导率与锂盐的离散度及浓度、阴离子半径、溶剂的介电常数和粘度等因素有关。锂盐在电解质中离解成自由离子的数目越多,离子迁移越快,电导率越高,溶剂的介电常数越大,锂离子和阴离子之间的静电作用越小,自由离子数目也越多。但介电常数大的溶剂,粘度也大,反而会使离子迁移速度减慢。
        对溶质而言,当锂盐浓度增大时,电导率增大,但电解质粘度也相应增大;另外,锂盐中的阴离子半径越大,晶格能越小,锂盐越容易离解,但粘度也相应增大。由于上述因素的相互作用,使得在特定的电解质中,电导率的极大值一般是锂盐浓度在一定范围之间。因此,可将一种介电常数大的溶剂与一种或几种粘度低的溶剂混合,通过调整各组分的配比(体积比),以获得离子电导率较高的电解质。
        电导率的测量可以采用阻抗法。该方法是将待测的电解质膜置于两个惰性电极(如不锈钢电极)之间,测定聚合物电池的阻抗特性曲线,即用电解质膜的电导率表示。聚合物电解质电导率的高低与所用的溶剂或增塑剂的种类有关。
        聚合物电解质膜的电导率大小,还与聚合物吸收液体电解质的体积大小有关。
 

 
 
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