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可光固化氟橡膠靜電紡絲奈米纖維應用於固態電解質鋰離子電池

為了解決2021 A180的問題，作者何品謙 這樣論述：

鋰離子電池是現今主要的儲能技術，但安全上的隱患限制它在科技上的發展，由於電池內的電解質多為可燃的液態電解質，容易在頻繁、過度放電下由負極生成鋰枝晶，若枝晶穿破隔離膜造成短路，將導致電池爆炸。為了改善這方面的安全性問題，將液態電解質替換成固態電解質是最有效的方式，然而固態電解質的穩定性與性能較為不佳，影響相關儲能技術之開發，在本研究中我們利用靜電紡絲將含氟彈性體(PVDF-HFP)製成薄膜並將其光固化，再將其含浸在聚環氧乙烷(PEO)與雙(三氟甲基磺醯)氨基鋰(LiTFSI)中來製作成固態電解質，以提升固態鋰離子電池的穩定性。在實驗中我們分成兩部分討論：第一部分將針對電紡絲纖維固態電解質的電化

學性質與物理性質進行優化，其鋰離子傳導率在80 ℃下可以達到0.52，並且組裝成LFP/SPE/Li電池時，利用0.1 C的電流做測試，電容量可達155 mAh/g，也可以維持100圈幾乎沒有衰減，到227圈還有88%的電量保留率。第二部分則是開發電化學即時壓力監測平台，針對固態電解質在壓力下其電化學性質與導電性變化，這是由於許多研究皆由製作鈕扣型電池來測試其性質，但卻不知道在電池內電解質實際的形變量及受壓力道對其電性與機械性質之影響。本實驗利用電化學即時壓力監測平台在無水氧環境下進行電化學測試，發現越高的下壓力可以改善介面電阻，進一步提升導電度，也發現溫度越高會造成固態電解質的機械性質下降，

此技術可以模擬電池內部受到壓力的電化學行為，有助於未來鋰離子固態電解質之深入了解與開發。