鋰離子電池用PVDF-HFP-HPMC基聚合物電解質(zhì)制備及性能研究.pdf

1、目前，聚合物鋰離子電池因具有較好的安全性和穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其核心組成聚合物電解質(zhì)得到了廣泛關(guān)注。針對目前聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低、機(jī)械性能差等問題，本文提出采用偏二氟乙烯-六氟丙烯/羥丙基甲基纖維素(PVDF-HFP/HPMC)混合作為基體，采用直接揮發(fā)法和相轉(zhuǎn)移法分別制備聚合物電解質(zhì)，并采用水楊酸和環(huán)丁砜對聚合物電解質(zhì)的性能進(jìn)行改進(jìn)。采用XRD、FT-IR、TG、SEM等分析方法和LSV、EIS、充放電測試等電化學(xué)方法對聚

2、合物電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。
　　對兩種方法制備的聚合物電解質(zhì)的性能分別進(jìn)行了考察與比較，結(jié)果表明:直接揮發(fā)法中HPMC添加量為20％的聚合物電解質(zhì)具有較好的綜合性能，其電化學(xué)穩(wěn)定窗口為5.0 V，界面穩(wěn)定性良好，LiMn2O4作正極時首次放電比容量為108.6 mAh/g，循環(huán)性能良好，但室溫離子電導(dǎo)率僅有0.382×10-3 S/cm;相轉(zhuǎn)移法中HPMC為5％的聚合物電解質(zhì)具有較好的綜合性能，其室溫離子電導(dǎo)率達(dá)到4.16

3、8×10-3 S/cm，但電化學(xué)穩(wěn)定窗口僅為4.5 V，界面穩(wěn)定性不好，LiMn2O4作正極時首次放電比容量為101.6 mAh/g，循環(huán)性能較差。二者相比較，直接揮發(fā)法更適合用來制備PVDF-HFP/HPMC基聚合物電解質(zhì)。
　　對加入兩種添加劑制備的聚合物電解質(zhì)的性能分別進(jìn)行了考察與比較，結(jié)果表明:水楊酸的添加明顯改善了聚合物電解質(zhì)的性能且添加量為10％的聚合物電解質(zhì)具有較好的綜合性能，其離子電導(dǎo)率為2.1×10-3 S/cm