电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护

本文以三苯胺为原料,通过化学氧化法制备了具有电压敏感性的聚三苯胺(PTPAn)并将其成功应用到锂硫电池隔膜上.电导率测试结果表明,PTPAn/聚丙烯(PP)隔膜的离子电导率达1.56mS·cm-1;循环伏安(CV)测试结果表明,PTPAn/PP隔膜在3.5-4.2V内具有氧化还原峰.在0.1C倍率下,采用PTPAn/PP隔膜和空白PP隔膜的锂硫电池在经200周循环后,放电比容量分别为424.8和407.2 mAh·g-1,库伦效率分别为99.38％和98.59％,倍率测试表明(0.1 C、0.2C、0.5C、1C),采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池在不同倍率下放电比容量均高于采用空白PP隔膜的锂硫电池.与此同时,对采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池进行过充实验,在第4周过充时,充电比容量为843.1 mAh·g-1,放电比容量为839.8 mAh·g-1;第10周过充时,充电比容量为690.2mAh·g-1,放电比容量为669.2mAh·g-1.第16周过充时,电池的充电比容量为538.7mAh·g-1,放电比容量为512.9 mAh·g-1.倍率过充测试表明,经过不同倍率过充实验后,采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池仍能正常工作,在1C倍率下过充,电池电压稳定保持在3.9 V,充电比容量为349.8 mAh·g-1,放电比容量为328.7 mAh·g-1.