Name: solid-state graft copolymer electrolytes for lithium battery applications
Uploaded: 2013-08-12T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications at JoVE.com

فإن الكتاب أود أن أشكر ويذر فورد الدولية لتوفير الدعم المالي.

1. الكسب غير المشروع التجميعي كوبوليمر 18-19 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجميع بوليمرات الكسب غير المشروع (POEM-G-PDMS وPOEA-G-PDMS في 70:30 نسبة الوزن) باستخدام نهج بلمرة الجذور الحرة عن طريق خلط 26 مل من POEM (أو POEA) مونومرات (الشكل 3)، و 12 مل من macromonom...

<ol>
	<li>Tarascon, J. M., Armand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Issues+and+challenges+facing+rechargeable+lithium+batteries.">Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries.</a> Nature. 414 (6861), 359-367 (2001).</li><li>Scrosati, B., Hassoun, J., Sun, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithium-ion+batteries.+A+look+into+the+future.">Lithium-ion batteries. A look into the future.</a> Energy Environ. Sci. 4 (9), 3287-3295 (2011).</li><li>Goodenough, J. B., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+for+rechargeable+batteries.">Challenges for rechargeable batteries.</a> J. Power Sources. 196 (16), 6688-6694 (2011).</li><li>Wang, Y., He, P., Zhou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olivine+LiFePO4:+development+and+future.">Olivine LiFePO4: development and future.</a> Energy Environ. Sci. 4 (3), 805-817 (2011).</li><li>Bruce, P. G., Scrosati, B., Tarason, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterials+for+rechargeable+lithium+batteries.">Nanomaterials for rechargeable lithium batteries.</a> Angew. Chem. 47 (16), 2930-2946 (2008).</li><li>Choi, N., Yao, Y., Cui, Y., Cho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One+dimensional+Si/Sn+-+based+nanowires+and+nanotubes+for+lithium-ion+energy+storage+materials.">One dimensional Si/Sn - based nanowires and nanotubes for lithium-ion energy storage materials.</a> J. Mater. Chem. 21 (27), 9825-9840 (2011).</li><li>Jeong, G., Kim, Y. U., Kim, H., Kim, Y. J., Sohn, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective+materials+and+applications+for+Li+secondary+batteries.">Prospective materials and applications for Li secondary batteries.</a> Energy Environ. Sci. 4 (6), 1986-2002 (2011).</li><li>Walker, C. W., Salomon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+ionic+conductivity+in+plasticized+PEO-Based+solid+polymer+electrolytes.">Improvement of ionic conductivity in plasticized PEO-Based solid polymer electrolytes.</a> J. Electrochem. Soc. 140 (12), 3409-3412 (1993).</li><li>Daniels, C., Besenhard, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of battery materials. , (2011).</li><li>Bard, A. J., Faulkner, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemical methods: fundamentals and applications. , 864 (2001).</li><li>Newman, J., Thomas-Alyea, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemical systems. , 672 (2004).</li><li>Zu, C., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+analysis+on+energy+densities+of+batteries.">Thermodynamic analysis on energy densities of batteries.</a> Energy Environ. Sci. 4 (8), 2614-2624 (2011).</li><li>Balbuena, P., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Lithium-ion Batteries: solid-electrolyte interphase. , (2004).</li><li>Appetecchi, G. B., Scaccia, S., Passerini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+the+Stability+of+the+Lithium-Polymer+Electrolyte+Interface.">Investigation on the Stability of the Lithium-Polymer Electrolyte Interface.</a> J. Electrochem. Soc. 147 (12), 4448-4452 (2000).</li><li>Bruce, P. G., Krok, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+the+electrode/electrolyte+interfaces+in+cells+of+the+type+Li/PEO+LiCF3SO3/V6O13+by+ac+impedance+methods.">Characterisation of the electrode/electrolyte interfaces in cells of the type Li/PEO LiCF3SO3/V6O13 by ac impedance methods.</a> Solid State Ionics. 36 (3-4), 171-174 (1989).</li><li>Huggins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Energy Storage. , 400 (2010).</li><li>Lee, S., Sch&#246;mer, M., Peng, H., Page, K. A., Wilms, D., Frey, H., Soles, C. L., Yoon, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlations+between+ion+conductivity+and+polymer+dynamics+in+hyperbranched+poly(ethylene+oxide)+llectrolytes+for+lithium-ion+batteries.">Correlations between ion conductivity and polymer dynamics in hyperbranched poly(ethylene oxide) llectrolytes for lithium-ion batteries.</a> Chem. Mater. 23 (11), 2685-2688 (2011).</li><li>Trapa, P. E., Reyes, A. B., Das Gupta, R. S., Mayes, A. M., Sadoway, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+in+cells+containing+single-ion+graft+copolymer+electrolytes.">Polarization in cells containing single-ion graft copolymer electrolytes.</a> J. Electrochem. Soc. 153 (6), 1098-1101 (2006).</li><li>Trapa, P. E., Won, Y. Y., Mui, S. C., Olivetti, E. A., Huang, B., Sadoway, D. R., Mayes, A. M., Dallek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rubbery+graft+copolymer+electrolytes+for+solid-state+thin-film+lithium+batteries.">Rubbery graft copolymer electrolytes for solid-state thin-film lithium batteries.</a> J. Electrochem. Soc. 152 (1), A1-A5 (2005).</li><li>Walker, C. W., Salomon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+ionic+conductivity+in+plasticized+peo-based+solid+polymer+electrolytes.">Improvement of ionic conductivity in plasticized peo-based solid polymer electrolytes.</a> J. Electrochem. Soc. 140 (12), 3409-3412 (1993).</li><li>Bard, A. J., Faulkner, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemical methods: fundamentals and applications. , 864 (2001).</li><li>Michnick, R. B., Rhoads, K. G., Sadoway, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relative+dielectric+constant+measurements+in+the+butyronitrile-chloroethane+system+at+subambient+temperatures.">Relative dielectric constant measurements in the butyronitrile-chloroethane system at subambient temperatures.</a> J. Electrochem. Soc. 144 (7), 2392-2398 (1997).</li><li>Orazem, M. E., Tribollet, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemical impedance spectroscopy. , (2008).</li><li>Cogger, N. D., Evans, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+introduction+to+electrochemical+impedance+measurement.">An introduction to electrochemical impedance measurement.</a> Technical Note, Solartron Analytical Technical Report. No. 6, (1999).</li><li>Marzantowiz, M., Dygas, J. R., Krok, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impedance+of+interface+between+PEO:LiTFSI+polymer+electrolyte+and+blocking+electrodes.">Impedance of interface between PEO:LiTFSI polymer electrolyte and blocking electrodes.</a> Electrochim. Acta. 53 (25), 7417-7425 (2008).</li><li>Clarson, S. J., Semlyen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+cyclic+and+linear+poly(dimethyl-siloxanes):+21.+high+temperature+thermal+behavior.">Studies of cyclic and linear poly(dimethyl-siloxanes): 21. high temperature thermal behavior.</a> Polymer. 27 (1), 91-95 (1986).</li></ol>

وLiFePO 4 / GCE / لى منحنيات تظهر أكبر overpotential من LiFePO 4 / LP30/Li المنحنيات على كل تهمة والتفريغ. منذ يتم استخدام GCE على حد سواء بالكهرباء والموثق، وتقدم التوصيل أيون لجميع الجزيئات الكاثود، وكان ما يقرب من قدرات محددة العملية بأكملها (150 ماه / ز) يمكن الوصول إليها. لم ي?...

الليثيوم (لي) هو معدن موجب الشحنة الكهربائية العالية (-3.04 V نسبة إلى القطب الهيدروجين قياسي)، وأخف المعادن (الوزن يعادل 6.94 جم / مول والثقل النوعي من 0.53 جم / سم 3). هذا يجعلها جذابة كخيار للمادة النشطة في القطب السالب ومثالية لأجهزة تخزين الطاقة المحمولة حيث حجم والوزن المسألة. الشكل 1 يبين أن القائم على بطاريات ليثيوم (ليثيوم أيون، PLiON، ولى المعدن) لديها كثافة طاقة أعلى من حمض الرصاص والنيكل والكادميوم، وبطاريات النيكل والمعدن وهيدريد 1. تتكون بطارية ليثيوم أيون كامل من القطب السالب (ايجابي)، أنود (سلبي)، المنحل بالكهرباء، وفاصل (الشكل 2). كل من الكاثود والأنود هي مركبات مقحمة، حيث أيونات ليثيوم يمكن أن يقحم أو دو يقحم عكسية (إذا كان القطب الموجب هو الكربون، لى لى يقحم كما محايدة). يوفر بالكهرباء التوصيل الأيونية ويعزل الكهربائيةالتوصيل NIC بين الأقطاب. الفاصل هو نفاذية لأيونات، ولكن جامدة ميكانيكيا للحفاظ على القطبين من البيع على المكشوف. عندما الخلية في حالة مشحونة بالكامل كل من لى ان مقحم في القطب الموجب، وعند الخلية في حالة مفرغة بالكامل كل من أيونات ليثيوم يتم مقحم في القطب السالب. خلال رد فعل عفوي، التفريغ تدفق الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب من خلال دائرة خارجية إلى السلطة الجهاز، في حين تدفق الأيونات من القطب الموجب إلى القطب السالب من خلال المنحل بالكهرباء. الأيونات والإلكترونات تتحد عند الكاثود للحفاظ على الحياد تهمة. عند الشحن، ويتم عكس تدفق. وقد ركزت معظم تنمية بطارية ليثيوم أيون حتى الآن على مواد الكاثود لأنها تحديد كثافة الطاقة للبطارية بدلا من التركيز على بالكهرباء، والتي ظلت في الغالب نفس لعقود. المنحل بالكهرباء هو قطعة رئيسية من البطارية نظرا لأنه يؤثر على قدرة السلطة الإجمالية الناجمة عن impedanم سواء من خلال بالكهرباء نفسها وعلى واجهات القطب بالكهرباء. المنحل بالكهرباء المستخدمة في بطاريات ليثيوم أيون يتكون عادة من ملح LIX نوع والمذيبات غير المائيه. بالمقارنة مع الشوارد المائية المستخدمة في أنظمة الكهروكيميائية الأخرى، وعيوب الكهارل ليثيوم أيون هي أقل الموصلية، ارتفاع التكلفة، القابلية للاشتعال، والمشاكل البيئية. وتشمل مزايا مجموعة واسعة درجة الحرارة (أكثر من الذي المنحل بالكهرباء يبقى السائل) من شأنه -150 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية، نافذة الجهد واسعة (تصل إلى 5 V مقابل لى / لى +)، وأفضل التوافق مع أقطاب (المنحل بالكهرباء مائي تتفاعل بعنف مع لى معدنية وشكل يوه والهيدروجين) 2، 3، 4-6. الشوارد غير المائية الرئيسية المستخدمة في بطاريات وتشمل السوائل العضوية القائمة على كربونات، والبوليمرات، والسوائل الأيونية، والسيراميك. هذه الشوارد في حاجة لتلبية معايير معينة ليتم استخدامها في عملية ليثيوم أيون batteriES. وهي تشمل الموصلية لا يقل عن 10 ملي / سم، نافذة كبيرة الكهروكيميائية (&gt; 4.5 V لكاثود الجهد العالي)، وانخفاض ضغط البخار، والاستقرار الحراري والكيميائي الجيد، سمية منخفضة، ومنخفضة التكلفة. لبعض التطبيقات الصارمة مثل السيارات الكهربائية، يجب أن تتحقق كل هذه المعايير على نطاق واسع درجة الحرارة، وعادة من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية. إذ يركز هذا العمل على الشوارد العضوية والبوليمر، وسوف تبقى من هذه الورقة التركيز على هذه الشوارد. تتكون الشوارد على كربونات الليثيوم من الملح المذاب في مذيب عضوي. ومع ذلك، فمن الصعب على أي مذيب واحد لتلبية جميع الاحتياجات. على سبيل المثال، المذيبات مع انخفاض ضغط البخار، مثل كربونات الإيثيلين (EC) وكربونات البروبيلين (PC)، تميل إلى أن تكون اللزوجة العالي، مما أدى إلى انخفاض الموصلية. أيضا EC هو الصلبة في درجة حرارة الغرفة، وهذا يتطلب أن تكون مجتمعة مع مذيب آخر. عموما المنحل بالكهرباءهو مزيج من عدة مذيبات. يتم سرد المذيبات المشتركة وبعض خواصها الفيزيائية في الجدول 1. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم </td><td> درجة حرارة انصهار (° C) </td><td> درجة حرارة الغليان (° C) </td><td> اللزوجة (MPA * S) </td></tr><tr><td> ثنائي ميثيل الكربونات (DMC) </td><td> 4.6 </td><td> 90 </td><td> 0.5902 (25 ° C) </td></tr><tr><td> إثيل كربونات (DEC) </td><td> -43 </td><td> 126.8 </td><td> 0.7529 (25 ° C) </td></tr><tr><td> كربونات الإيثيلين (EC) </td><td> 36.5 </td><td> 238 </td><td> 1.9 (40 ° C) </td></tr><tr><td> البروبيلين كربونات (PC) </td><td> -54.53 </td><td> 242 </td><td> 2.512 (25 ° C) </td></tr></tbody></table> الجدول 1. المذيبات كربونات المشتركة 7. المناوبين أكثر أمانا لورشوالشوارد NIC البوليمر المستندة الشوارد. الشوارد البوليمر هي ذات الأغشية الرقيقة، غير متقلبة، غير قابلة للاشتعال، ومرونتها تتيح لهم أن تدحرجت وطبع على نطاق تجاري واسع. رايت، وآخرون. المجمعات أظهرت أول التوصيل أيون في بولي (أكسيد الاثيلين) الملح (PEO) في عام 1973. وقد اكتشفت لاحقا أن القلق السلامة المرتبطة بالنمو التغصنات على لى المعادن في السائل المنحل بالكهرباء يمكن حلها باستخدام المستندة إلى PEO الصلبة البوليمر المنحل بالكهرباء، والتي قمعت نمو التشعبات 8-17. وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من الشوارد البوليمر: (1) المذيبات الحرة الجافة الصلبة البوليمر، (2) الشوارد هلام، و (3) الطيع البوليمر، مع توليفة الجافة مجانا المذيبات المستخدمة في عملنا. وستناقش هذه الورقة (أ) المذيب مجانا التوليف الجافة البوليمر، (ب) آلية التوصيل البوليمر، و (ج) توفير الدراجات درجة الحرارة لكل من البوليمر الصلبة والشوارد العضوية.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>POEM</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>26915-72-0</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>POEA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>32171-39-4</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiTFSI</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>90076-65-6</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AIBN</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>78-67-1</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>141-78-6</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THF</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>109-99-9</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDMS</td>
			<td>Gelest</td>
			<td>146632-07-7</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Argon Gas</td>
			<td>Air Gas</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Ultra high purity (Grade 5)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>8032-32-4</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiFePO4</td>
			<td>Gelon</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon black</td>
			<td>SuperP</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Super P</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium metal</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7439-93-2</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF binder resin</td>
			<td>Kynar</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Kynar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF Separator</td>
			<td>Celgard</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LP30</td>
			<td>Merck</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>LiPF6 in EC:DMC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MACCOR battery tester</td>
			<td>MACCOR</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>El-Cut</td>
			<td>EL-CELL</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

solid-state graft copolymer electrolytes for lithium battery applications

وقد سلامة بطارية منطقة بحثية هامة جدا على مدى العقد الماضي. بطاريات أيون الليثيوم المتاحة تجاريا توظف نقطة وميض منخفضة (&lt;80 ° C)، قابلة للاشتعال، والشوارد العضوية المتطايرة. هذه الأنظمة بالكهرباء على العضوية هي قابلة للحياة في درجات الحرارة المحيطة، ولكن يتطلب نظام التبريد لضمان أن درجات الحرارة لا تتجاوز 80 درجة مئوية. هذه أنظمة التبريد تميل إلى زيادة تكاليف البطارية ويمكن خلل الذي يمكن أن يؤدي إلى عطل البطارية والتفجيرات، مما يهدد حياة الإنسان. الزيادات في أسعار النفط تؤدي إلى طلب كبير على آمنة، والمركبات الكهربائية الهجينة التي هي أكثر قدرة على البقاء اقتصاديا لتشغيل مع استمرار أسعار النفط في الارتفاع. القائمة الشوارد القائمة على العضوية المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون لا تنطبق على تطبيقات السيارات ارتفاع في درجة الحرارة. وثمة بديل أكثر أمانا لالشوارد العضوية هي الشوارد البوليمر الصلبة. وهذا العمل تسليط الضوء على تركيب لالكسب غير المشروع من البوليمرات بالكهرباء (GCE) بولي (سxyethylene) ميتاكريليت (POEM) إلى كتلة مع انخفاض درجة حرارة التحول الزجاجي (T ز) بولي (oxyethylene) أكريلات (POEA). وقد تمت مناقشة آلية التوصيل والذي ظهر فيه العلاقة بين البوليمر الحركة قطعي والموصلية الأيونية لديه في الواقع فوجل-Tammann-العريف (VTF) الاعتماد. وكانت وGCE تدوير في درجة الحرارة المحيطة: البطاريات المتوفرة تجاريا تحتوي على LP30 العضوية (كربونات ثنائي ميثيل (DMC) في نسبة 1:1 LiPF 6 في كربونات الإيثيلين (EC)). وقد تبين أن عند درجة حرارة الغرفة، وأظهرت البطاريات التي تحتوي على GCE overpotential أكبر بالمقارنة مع LP30 بالكهرباء. لكن في درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية، عرضت الخلية GCE أقل بكثير overpotential بسبب سرعة البوليمر بالكهرباء الموصلية وتم الوصول تقريبا قدرة محددة النظرية كاملة من 170 ماه / ز.

يظهر درجة الحرارة أداء الدراجات الخلية غرفة في الشكل 8. يظهر المؤامرة اليسار التهمة وملامح التفريغ من الخلايا مع بالكهرباء السائل التقليدية (LP30) في 15 مللي أمبير / ز، وGCE / الموثق في 10 مللي أمبير / ز. ويبين الشكل 9 ملامح الجهد تصريف الخلايا البوليمر الصل?...

Watch this Scientific Journal Video about Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications at JoVE.com

Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications

بطاريات ليثيوم أيون قابلة للاشتعال تستخدم الشوارد العضوية المتطايرة والتي هي مناسبة لتطبيقات درجة الحرارة المحيطة. وثمة بديل أكثر أمانا لالشوارد العضوية هي بطاريات بوليمر صلبة. بطاريات بوليمر صلبة تعمل بأمان في درجات حرارة عالية (&gt; 120 ° C)، مما يجعلها تنطبق على التطبيقات ارتفاع في درجة الحرارة مثل التنقيب عن النفط العميقة والسيارات الكهربائية الهجينة. وستناقش هذه الورقة (أ) تركيب البوليمر، (ب) آلية التوصيل البوليمر، و (ج) توفير الدراجات درجة الحرارة لكل من البوليمر الصلبة والشوارد العضوية.

الحالة الصلبة الشوارد كوبوليمر الكسب غير المشروع ليثيوم تطبيقات البطارية

Battery safety has been a very important research area over the past decade. Commercially available lithium ion batteries employ low flash point (&lt;80 ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

بناء واختبار خلايا كوين من بطاريات ليثيوم ايون

Rechargeable lithium ion batteries have wide applications in electronics, where customers always demand more capacity and longer lifetime.  Lithium ion ...

Probing and Mapping Electrode Surfaces in Solid Oxide Fuel Cells

التحقيق ورسم الخرائط أسطح الكهربائي في خلايا الوقود الصلبة أكسيد

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are potentially the most efficient and cost-effective solution to utilization of a wide variety of fuels beyond hydrogen ...

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

توصيف مواد الكهربائي للبطاريات ليثيوم ايون وايون الصوديوم عن طريق تقنيات الإشعاع السنكروترون

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Fine-tuning the Size and Minimizing the Noise of Solid-state Nanopores

صقل الحجم والتقليل من الضوضاء من الحالة الصلبة ثقوب النانو

Solid-state nanopores have emerged as a versatile tool for the characterization of single biomolecules such as nucleic acids and proteins1. However, the ...

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

في الموقع النيوتروني مسحوق حيود عن طريق تفصيل بطاريات ليثيوم أيون

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

تركيز أيون شعاع تلفيق نانوباتيريس ليبون-على أساس الحالة الصلبة بطارية ليثيوم أيون للاختبار في الموقع

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

جميع الإلكترونية حل النانوسيكند المسح نفق مجهرية: تسهيل التحقيق في ديناميات تهمة يستعمل واحدة

The miniaturization of semiconductor devices to scales where small numbers of dopants can control device properties requires the development of new ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

المجال الكهربائي لسيطرة الدول الإلكترونية في نانوديفيسيس2 WS بالكهرباء النابضة

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Experimental Methods for Spin- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Combined with Polarization-Variable Laser

طرق تجريبية للدوران وزاوية حل فوتوميشن التحليل الطيفي جنبا إلى جنب مع الليزر الاستقطاب-متغير

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser ...

Three-electrode Coin Cell Preparation and Electrodeposition Analytics for Lithium-ion Batteries

إعداد الخلية عمله ثلاثة-القطب وتحليلات اليكتروديبوسيشن لبطاريات الليثيوم أيون

As lithium-ion batteries find use in high energy and power applications, such as in electric and hybrid-electric vehicles, monitoring the degradation and ...