鋰-聚苯胺電池充放電過(guò)程的研究.pdf

1、聚苯胺是一種新型導(dǎo)電高分子聚合物，因其優(yōu)異的電化學(xué)性能、環(huán)境友好等特性，在電池行業(yè)備受關(guān)注。本文采用還原劑 J制備不同氧化度的聚苯胺并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，確定了聚苯胺中含有的官能團(tuán)種類；根據(jù)電池充放電測(cè)試和EIS測(cè)試研究了隔膜復(fù)配、電解液濃度、聚苯胺氧化度、壓力、正極片質(zhì)量等因素對(duì)電池性能及其內(nèi)部反應(yīng)的影響，并對(duì)鋰-聚苯胺電池的充放電機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　將不同氧化度的聚苯胺進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，電導(dǎo)率與其氧化度幾乎無(wú)關(guān)，但是摻雜后

2、聚苯胺的導(dǎo)電性顯著提高；通過(guò)紅外譜線測(cè)試發(fā)現(xiàn)在聚苯胺中主要存在的官能團(tuán)有苯環(huán)，-NH2、C=N和醌式結(jié)構(gòu)。摻雜后聚苯胺中的C=N雙鍵移動(dòng)幅度最大說(shuō)明摻雜發(fā)生在與醌式結(jié)構(gòu)相連的C=N鍵上；通過(guò)XRD的測(cè)試表明隨著氧化度的增加，聚苯胺的結(jié)晶度下降，而經(jīng)過(guò)摻雜后結(jié)晶度明顯增大；從 SEM的圖像中可以看出摻雜后聚苯胺的形貌由本征態(tài)的蓬松多孔變成堆積的片狀結(jié)構(gòu)。
　　通過(guò)研究不同摻雜劑的聚苯胺在鋰電中的充放電情況，確定了只有摻雜高氯酸的聚苯

3、胺能夠應(yīng)用在鋰電池中。研究不同濃度電解液對(duì)電池的影響得出聚苯胺的充放電容量會(huì)隨著電解液濃度的增大而變大；摻雜率只會(huì)影響電池的首次放電容量，電池穩(wěn)定后，容量與摻雜率無(wú)關(guān)；在眾多的隔膜復(fù)配形式中，只有隔膜組成為一層聚丙烯和AGM隔膜時(shí)，電池的容量最高；同時(shí)，聚苯胺電池的容量會(huì)隨著正極片厚度的增加而變??；聚苯胺的氧化度會(huì)影響到電池的首次放電容量，容量會(huì)隨著氧化度的增加而變大；在2 Mpa的壓力下，只有摻雜態(tài)的聚苯胺能夠正常的充放電，而本征態(tài)的