功能填料增强PVDF-HFP基高盐聚合物固态电解质性能及其作用机制研究

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采用溶液浇铸法制备以醋酸纤维素(CA)或Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO)为填料,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)与聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共混的高盐聚合物固态电解质(PCA或PTO)。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等手段对其进行表征,研究了CA及LLZTO的添加量对于电解质整体性能的影响。当CA添加量为10 wt%,LLZTO为20 wt%时,两种电解质室温锂离子迁移数分别提高至0.60和0.55,离子电导率分别达到4.33×10-4 S/cm和4.54×10-4 S/cm左右,电化学窗口为4.80、4.65 V,展现出优良的电化学性能。将PCA0.10和 PTO0.20组装为LiFePO4/Li全固态电池,两种电池在25 ℃,0.2 C的电流密度下表现出155-160 mAh/g的高放电比容量,循环50圈后容量保持率为98%左右。