氣電池用聚合物電解質。
[0041]步驟(I)中，氫氧化鋰溶液的濃度為1.0mol/L ;鋰化處理的條件為:在100°C下，加熱回流24h ;干燥處理的條件為:在80°C下，恒溫干燥24h。
[0042]步驟(2)中，溶脹條件為:含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材與有機溶劑的質量比為1:100，溶脹時間為48h。
[0043]以KB碳為正極、金屬鋰片為負極及本實施例制得的聚合物電解質一起在充滿氬氣的手套箱中，組裝成CR2025扣式鋰空氣電池。將上述扣式鋰空氣電池在室溫下以0.1mA/cm2電流密度，在純氧氣氛下進行恒電流充放電測試，充放電截止電壓為2-4.2V。
[0044]如圖1所示，為采用本發(fā)實施例聚合物電解質制成的鋰空氣電池首圈充放電曲線圖，其中A為放電曲線，B為充電曲線。從圖中可以看到，在0.1mA/cm2電流密度下，電池首圈放電比容量為5212mAh/g。圖2為采用本發(fā)實施例聚合物電解質制成的鋰空氣電池，在0.3mA/cm2電流密度下的循環(huán)性能圖。由圖分析可得，在0.3mA/cm 2電流密度下，電池可穩(wěn)定循環(huán)10圈。圖3為本發(fā)實施例聚合物電解質在鋰空氣電池循環(huán)測試完后的紅外光譜對比圖，其中，A為測試前的聚合物電解質紅外光譜圖，B為電池循環(huán)測試完后的聚合物電解質紅外光譜圖。經對比發(fā)現，本實施例制得的聚合物電解質具有優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性，在電池測試完后，并沒有發(fā)生任何分解。
[0045]實施例2:
[0046]本實施例中，鋰空氣電池用聚合物電解質中的全氟聚合物電解質基材為采用溶劑流延工藝制備而成的全氟磺酸聚合物電解質基材Naf1n(美國Dupont公司生產)，厚度為52 μπι，有機溶劑為環(huán)丁砜，其中，全氟聚合物電解質基材中有機溶劑的質量百分含量為70%。
[0047]本實施例鋰空氣電池用聚合物電解質的制備方法如下:
[0048](I)先配制一定濃度的氫氧化鋰溶液，將全氟聚合物電解質基材置于氫氧化鋰溶液中進行鋰化處理，再用去離子水洗滌數次，經干燥處理后，即制得含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材；
[0049](2)將有機溶劑置于密閉容器中，再將步驟(I)制得的含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材浸泡在有機溶劑中，充分溶脹，即制得所述的鋰空氣電池用聚合物電解質。
[0050]步驟⑴中，氫氧化鋰溶液的濃度為2.0mol/L ;鋰化處理的條件為:在80°C下，加熱回流12h ;干燥處理的條件為:在100°C下，恒溫干燥24h。
[0051]步驟(2)中，溶脹條件為:含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材與有機溶劑的質量比為1: 500，溶脹時間為72h。
[0052]以KB碳為正極、金屬鋰片為負極及本實施例制備的聚合物電解質一起在充滿氬氣的手套箱中組裝成CR2025扣式鋰空氣電池。將上述扣式鋰空氣電池在室溫下以0.1mA/cm2電流密度，在純氧氣氛下進行恒電流充放電測試，充放電截止電壓為2-4.2V。圖4為采用本實施例聚合物電解質制成的鋰空氣電池的倍率性能圖。從圖中可以看到，當電流密度提高到0.3mA/cm2時，電池的比容量仍可保持在2249mAh/g。
[0053]實施例3:
[0054]本實施例中，鋰空氣電池用聚合物電解質中的全氟聚合物電解質基材為采用熔融擠出工藝制備而成的全氟磺酸聚合物電解質基材Naf1n(美國Dupont公司生產)，厚度為130 μ m，有機溶劑為二苯基亞砜，其中，全氟聚合物電解質基材中有機溶劑的質量百分含量為 40%。
[0055]本實施例鋰空氣電池用聚合物電解質的制備方法如下:
[0056](I)先配制一定濃度的氫氧化鋰溶液，將全氟聚合物電解質基材置于氫氧化鋰溶液中進行鋰化處理，再用去離子水洗滌數次，經干燥處理后，即制得含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材；
[0057](2)將有機溶劑置于密閉容器中，再將步驟(I)制得的含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材浸泡在有機溶劑中，充分溶脹，即制得所述的鋰空氣電池用聚合物電解質。
[0058]步驟⑴中，氫氧化鋰溶液的濃度為2.0mol/L ;鋰化處理的條件為:在80°C下，加熱回流12h ;干燥處理的條件為:在100°C下，恒溫干燥24h。
[0059]步驟(2)中，溶脹條件為:含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材與有機溶劑的質量比為1:50，溶脹時間為36h。
[0060]以KB碳為正極、金屬鋰片為負極及本實施例制備的聚合物電解質一起在充滿氬氣的手套箱中組裝成CR2025扣式鋰空氣電池。將上述扣式鋰空氣電池在室溫下以0.1mA/cm2電流密度，在純氧氣氛下進行恒電流充放電測試，充放電截止電壓為2-4.2V，測得電池的放電比容量為4896mAh/g。
[0061]實施例4:
[0062]本實施例中，鋰空氣電池用聚合物電解質中的全氟聚合物電解質基材為采用熔融擠出工藝制備而成的全氟羧酸聚合物電解質基材(日本旭硝子公司生產)，厚度為ΙΟΟμπι，有機溶劑為二苯基亞砜，其中，全氟聚合物電解質基材中有機溶劑的質量百分含量為40 %。
[0063]本實施例鋰空氣電池用聚合物電解質的制備方法如下:
[0064](I)先配制一定濃度的氫氧化鋰溶液，將全氟聚合物電解質基材置于氫氧化鋰溶液中進行鋰化處理，再用去離子水洗滌數次，經干燥處理后，即制得含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材；
[0065](2)將有機溶劑置于密閉容器中，再將步驟(I)制得的含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材浸泡在有機溶劑中，充分溶脹，即制得所述的鋰空氣電池用聚合物電解質。
[0066]步驟(I)中，氫氧化鋰溶液的濃度為2.0mol/L ;鋰化處理的條件為:在60°C下，加熱回流24h ;干燥處理的條件為:在100°C下，恒溫干燥24h。
[0067]步驟(2)中，溶脹條件為:含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材與有機溶劑的質量比為1: 100，溶脹時間為24ho
[0068]以KB碳為正極、金屬鋰片為負極及本實施例制備的聚合物電解質一起在充滿氬氣的手套箱中組裝成CR2025扣式鋰空氣電池。將上述扣式鋰空氣電池在室溫下以0.1mA/cm2電流密度，在純氧氣氛下進行恒電流充放電測試，充放電截止電壓為2-4.2V，測得電池的放電比容量為4812mAh/g。
[0069]實施例5:
[0070]本實施例中，鋰空氣電池用聚合物電解質中的全氟聚合物電解質基材為采用溶劑流延工藝制備而成的全氟磺酸聚合物電解質基材Naf1n(美國Dupont公司生產)，厚度為52 μ m，有機溶劑為氯化亞砜，其中，全氟聚合物電解質基材中有機溶劑的質量百分含量為40%。
[0071]本實施例鋰空氣電池用聚合物電解質的制備方法如下:
[0072](I)先配制一定濃度的氫氧化鋰溶液，將全氟聚合物電解質基材置于氫氧化鋰溶液中進行鋰化處理，再用去離子水洗滌數次，經干燥處理后，即制得含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材；
[0073](2)將有機溶劑置于密閉容器中，再將步驟(I)制得的含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材浸泡在有機溶劑中，充分溶脹，即制得所述的鋰空氣電池用聚合物電解質。
[0074]步驟⑴中，氫氧化鋰溶液的濃度為1.5mol/L ;鋰化處理的條件為:在100°C下，加熱回流6h ;干燥處理的條件為:在100°C下，恒溫干燥16h。
[0075]步驟(2)中，溶脹條件為:含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材與有機溶劑的質量比為1:100，溶脹時間為48h。
[0076]以KB碳為正極、金屬鋰片為負極及本實施例制備的聚合物電解質一起在充滿氬氣的手套箱中組裝成CR2025扣式鋰空氣電池。將上述扣式鋰空氣電池在室溫下以0.1mA/cm2電流密度，在純氧氣氛下進行恒電流充放電測試，充放電截止電壓為2-4.2V，測得電池的放電比容量為4600mAh/g。
[0077]實施例6:
[0078]本實施例中，鋰空氣電池用聚合物電解質中的全氟聚合物電解質基材為采用溶劑流延工藝制備而成的全氟磺酸聚合物電解質基材Naf1n(美國Dupont公司生產)，厚度為130μπι，有機溶劑為二甲基砜、甲基乙基砜及甲基丙基砜按質量比為1:1:1的混合溶劑，其中，全氟聚合物電解質基材中有機溶劑的質量百分含量為30 %。
[0079]本實施例鋰空氣電池用聚合物電解質的制備方法如下:
[0080](I)先配制一定濃度的氫氧化鋰溶液，將全氟聚合物電解質基材置于氫氧化鋰溶液中進行鋰化處理，再用去離子水洗滌數次，經干燥處理后，即制得含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材；
[0081](2)將有機溶劑置于密閉容器中，再將步驟(I)制得的含有鋰離子的全氟聚合物電解質基材浸泡在有機溶劑中，充分溶脹，即制得所述的鋰空氣電池用聚合物電解質。
[0082]步驟⑴中，氫氧化鋰溶液的濃度為1.8mol/L ;鋰化處理的條件為:在90°C下，加熱回流12h ;干燥處理的條件為:在120°C下，恒溫干燥12h。
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