影響鋰-聚苯胺二次電池性能因素的研究.pdf

1、聚苯胺（PANi）是一種新型的導(dǎo)電聚合物，具有非常多優(yōu)點，如：原料來源廣泛、合成工藝簡單、成本低、環(huán)境穩(wěn)定性好、電化學(xué)性能優(yōu)異等，最近幾年聚苯胺在鋰二次電池正極材料方面的應(yīng)用與研究越來越熱。本文將聚苯胺/碳用作鋰二次電池的正極材料，主要針對聚苯胺的合成反應(yīng)、聚苯胺的還原反應(yīng)、小分子聚苯胺的去除、電池電解液、電池組裝工藝、電池充放電制度等因素進行研究，并通過阻抗譜測試(EIS)和充放電測試來評估鋰-聚苯胺二次電池的性能。
　　通過吸

2、附雙氧化劑法來制備 PANi/C復(fù)合材料，在一定的客觀條件下將反應(yīng)溫度控制得越低，以 PANi/C為正極材料的電池性能越好。以水合肼為還原劑，在35℃下反應(yīng)12個小時，氧化態(tài)聚苯胺能比較徹底地轉(zhuǎn)化為還原態(tài)的聚苯胺，通過XPS測試出聚苯胺的還原度為93.8％。通過紅外光譜測試發(fā)現(xiàn)與本征氧化態(tài)聚苯胺相比，還原態(tài)聚苯胺醌式結(jié)構(gòu)單元上C=C和C=N振動的衍射峰明顯減弱。通過XRD測試發(fā)現(xiàn)還原態(tài)聚苯胺比氧化態(tài)聚苯胺的結(jié)晶度更高。從高倍SEM圖像上

3、可以比較看出，還原態(tài)聚苯胺比氧化態(tài)聚苯胺有更多的微觀線狀和孔狀結(jié)構(gòu)。
　　通過研究電解液對鋰-聚苯胺二次電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鋰離子濃度為1.55 mol/L時，電池的初始比容量較高，當(dāng)電池電解液中添加2%的碳酸亞乙烯酯（VC）時，電池的循環(huán)性能最好。在多種隔膜組合中，當(dāng)使用2層玻璃纖維隔膜（AGM）時，電池的容量最高，當(dāng)使用一層玻璃纖維隔膜（AGM）和一層聚丙烯隔膜（PP）復(fù)配時，電池的循環(huán)性能最好。針對鋰-聚苯胺扣式電池來說，

4、正極集流體是直徑14 mm寬的不銹鋼網(wǎng)，當(dāng)正極聚苯胺質(zhì)量為12.5 mg時，電池的比容量較高且循環(huán)性能較好。正極片涂覆方式與壓片方式相比，電池有更高的容量，但是循環(huán)性能比較差。不同的充放電制度對鋰-聚苯胺電池性能的影響較大，充電截止電壓越高，電池容量越高，循環(huán)性能越差（當(dāng)電壓超過3.9 V時），充放電倍率越大，電池的容量越小，但容量衰減速度變化不大，即倍率對電池的循環(huán)性能影響不大。
　　最后，通過對鋰二次電池的市場情況以及聚苯胺電