Au cours des dernières années, avec le développement continu de dispositifs portables, la demande du marché pour les batteries souples au lithium-ion est également en constante expansion, mais en raison des caractéristiques structurelles des batteries au lithium-ion, la densité énergétique du lithium- Cependant, les dispositifs portables ont souvent des exigences élevées sur la durée de vie de la batterie afin de répondre à la demande de commodité d'utilisation, de sorte que les gens accordent plus d'attention à la densité d'énergie de Li-O 2Batterie, Li-O 2L'énergie théorique spécifique de la batterie jusqu'à 3500Wh / kg, mais à cause de Li-O 2La batterie a besoin de O dans l'air 2En tant que cathode, il est donc nécessaire de concevoir une structure de cathode poreuse, Li-O 2Cette structure semi-ouverte de la batterie détermine sa sensibilité à l'humidité dans l'air. 2Un autre défi auquel les batteries font face lorsqu'il s'agit de wearables est la conception flexible traditionnelle Li-O 2La batterie est généralement de conception de structure rigide, ne convient pas pour une utilisation directe dans les dispositifs portables flexibles, donc ces dernières années, les gens dans Li-O 2La flexibilité de la batterie a également fait beaucoup de travail, par exemple, la structure de bambou Changchun Institut de Qingchao Liu dans l'ancien inspiré par la conception d'une structure similaire de Li-O doux 2Batterie, non seulement a une bonne flexibilité, mais aussi à la fois la fonction imperméable à l'eau, et peut même être utilisé sous l'eau.
Yan-Bin Yin de l'Université de Jilin a récemment développé un Li-O haute sécurité, flexible et pliable 2Structure de la batterie comme indiqué ci-dessous, la batterie utilise une structure tubulaire creux de conception pour assurer une bonne flexibilité de la batterie, et l'utilisation de polyimide PI et poly (fluorure de vinylidène - copolymère d'hexafluoropropylène) PVDF-HFP composition De la membrane composite (PIPV), la membrane a une bonne stabilité hydrofuge et thermique, et peut avoir une conductivité ionique élevée, avec l'autre conception structurelle de la batterie rend ce Li-O doux 2La batterie a non seulement une excellente durée de vie et une excellente performance, mais aussi des caractéristiques d'étanchéité et d'ignifugation, la batterie peut même être utilisée sous l'eau.
En tant que technologie clé de l'invention, le procédé de préparation du séparateur PIPV est tel qu'illustré ci-dessus. Tout d'abord, une couche de polyimide PI est déposée sur la surface de la feuille métallique Li, puis la surface du film PI est uniformément revêtue d'une couche de poly Fluorure de vinylidène - copolymère d'hexafluoropropylène) suspension de PVDF-HFP et enfin séchée sous atmosphère d'argon.
PI microstructure du film comme le montre une, peut être vu que beaucoup de films PI ayant une microporeux, PVDF-HFP après le revêtement, la surface devient très lisse (figure. B), presque tous les pores ont disparu, le séparateur devient très lisse. c à partir des mesures d'angle de contact de vue la figure angle de contact des gouttelettes d'eau sur la séparation PIPV 96 degrés, ce qui indique que le caractère hydrophobe de la membrane. de telle sorte que les deux des caractéristiques ci-dessus rendre la membrane a une très bonne propriété imperméable à l'eau , pour assurer la sécurité du métal Li dans un environnement d'eau (g FIG) de a.
La stabilité thermique est également le Li-O 2facteur important dans les considérations de conception de la cellule, Yan-Bin Yin PP, le film GF et PIPV est chauffé à 200 ℃ (à la figure H), on peut voir que le séparateur a été entièrement rétractée PP après le chauffage, la fusion, mais aucun PIPV évident les changements indiquent PIPV ont encore une bonne stabilité thermique dans un environnement à haute température de 200 degrés Celsius.
Les besoins et les équipements électroniques, la sécurité humaine est en contact étroit avec le dispositif portable nécessite des questions prioritaires, en particulier Li-O 2Il y a une batterie Li métal très réactif, plus de sécurité, nous devons prendre au sérieux la cette fin de cette Yan-Bin Li Yin-O 2Sécurité de la batterie sous l'eau, la température et d'autres conditions de la vérification de test de flexion, les résultats des tests sont présentés ci-dessous, on peut voir que Li-O 2La batterie n'a pas seulement peur de l'eau, et même sous le travail normal dans l'eau, pour ne pas mentionner flexion plus, plié à 180 degrés sous l'eau, encore capable de décharger normalement.Pour vérifier la stabilité de la batterie à des températures élevées, Yan-Bin Yin utiliser flamme haute température brûlant la batterie, vous pouvez voir la batterie n'a pas déclenché le phénomène de la combustion, ce qui indique que la batterie a également une bonne stabilité thermique à des températures élevées.Cette caractéristique rend la batterie a déjà comme une électronique portable Équipement, la puissance chimique les qualités les plus élémentaires, alors vous devez voir ses propriétés électrochimiques pour répondre aux besoins des dispositifs portables.
La photo ci-dessous montre le Li-O 2Les résultats des tests de performance de la cellule électrochimique peut être vu à partir de la figure A, le courant de la batterie à 0,2mA, la capacité de décharge jusqu'à 115mAh (4259mAh / g), lorsque le courant est augmenté à 1,5 mA, peut encore être émis 52mAh (1926mAh / g ) capacité. la batterie en partant du principe de la bonne capacité de taux, mais elle a aussi peut être vu des caractéristiques de cycle très excellentes de la figure d, après plus de 100 cycles, la courbe de décharge de la batterie n'a guère changé.
Yan-Yin Bin Li-O 2Batterie sensible à l'humidité des faiblesses, la recherche et le développement de cette membrane composite PIPV, non seulement une solution très efficace pour Li-O 2Dégradation des performances de la batterie dans les caractéristiques de l'environnement de l'eau, mais aussi par la conception de la structure électrolytique rend la batterie même sous l'eau au travail, ce qui améliore grandement la sécurité et la commodité du dispositif portable.La stabilité thermique est également la batterie Les avantages, à diaphragme 200 ℃ PIPV est encore capable de maintenir une bonne structure mécanique, pour assurer la sécurité de la batterie à des températures élevées.
