PEO基聚合物电解质及其锂硫电池性能研究

作者：李雪; 龚正良^*

来源：电化学(中英文), 2020, 26(03): 338-346.

DOI：10.13208/j.electrochem.190403

• 锂硫电池
• 聚合物固体电解质
• 聚氧化乙烯
• 界面稳定性

锂硫电池由于具有高的理论比能量引起了广泛关注,然而传统液态锂硫电池由于多硫化物的"穿梭效应"以及安全问题而限制了其应用,全固态锂硫电池可显著提高电池安全性能并有望解决多硫化物的穿梭问题.本文采用传统的溶液浇铸法制备了具有不同的[EO]/[Li+]的PEO-Li TFSI聚合物电解质,并将其应用于锂硫电池.研究发现,虽然[EO]/[Li+]=8的聚合物电解质具有更高的离子电导率,但是[EO]/[Li+]=20的电解质与金属锂负极间的界面阻抗更低,界面稳定性更好. Li|PEO-Li TFSI([EO]/[Li+]=20)|Li对称电池在60℃,电流密度为0.1 m A·cm-2时可稳定循环超过300 h,而Li|PEO-Li TFSI ([EO]/[Li+]=8)|Li对称电池循环75 h就出现了短路现象.基于PEO-Li TFSI([EO]/[Li+]=20)电解质的锂硫电池首圈放电比容量为934 m Ah·g-1,循环16圈后放电比容量为917 m Ah·g-1以上.而基于PEO-Li TFSI ([EO]/[Li+]=8)电解质的锂硫电池,由于与锂负极较低的界面稳定性不能够正常循环,首圈就出现了严重过充现象.

• 单位
  厦门大学