凝胶聚合物电解质中加入纳米SiO2粉末,界面稳定性得到了改善
Fu等在制备MMA-OEGDMA交联型凝胶聚合物电解质膜过程中加入纳米SiO2粉体材料,通过对LiGPE/Li电池不同时间的交流阻抗测试,得出凡随时间变化曲线,不同SiO2含量的凝胶聚合物电解质膜与锂电极界面电阻随测试时间变化情况如图6-19所示。可以看出,未添加SiO2的凝胶聚合物电解质膜界面电阻在开始48h内增长很快,之后逐渐下降,达到平衡寸大约为120012,此后兄在平衡值上下振荡;添加3%的纳米Si02时,凝胶聚合物电解质膜的界面电阻在开始48h内增长速度减慢,在150h内达到最大值,此后界面电阻稍有下降,并维持在600f2左右;添加5%纳米Si02时,凝胶聚合物电解质膜界面电阻变化趋势与3%时一致,但界面电阻最大值和平衡值都有相应幅度的下降。由此可见,凝胶聚合物电解质中加入纳米SiO2粉末,界面稳定性得到了改善。
图6-20为聚合物电解质膜含不同量Si02时的环境扫描显微镜(ESEM)照片,可见不含纳米Si02的凝胶聚合物电解质膜表面粗糙,在聚合物骨架间存在着大量的孔隙,导致凝胶聚合物电解质膜和锂电汲接触不紧密,容易造成大的界面接触电阻;聚合物骨架存在着大量的孔隙,液体电解质容易从这些孔隙中与锂电极接触,加剧界面钝化现象。随着纳米SiO2的添加,围绕聚合物骨架的液体电解质被纳米SiO2吸收,一部分液体空间被纳米SiO2所填充,凝胶聚合物电解质膜表面粗糙程度降低。电解质膜与锂电极接触更紧密,部分液体电解质也可储存在SiO2内部,减少了电解液与锂电极的接触,减轻了界面钝化现象。