基于聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物的新型全固態(tài)電解質(zhì)隔膜的制備與鋰離子傳導(dǎo)性能研究.pdf

1、鋰離子電池隔膜是鋰離子電池的重要部件之一。研制出高性能（機(jī)械強(qiáng)度高、鋰離子傳導(dǎo)率大、化學(xué)穩(wěn)定性好、安全有效、環(huán)境友好）且低成本的鋰離子電池隔膜，對(duì)鋰離子電池的廣泛應(yīng)用和發(fā)展有十分重要的意義。全固態(tài)聚合物電解質(zhì)隔膜是鋰離子電池領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文主要研究了三種不同體系的新型全固態(tài)鋰離子電池隔膜的制備和性能表征，分別是聚醚砜—聚氧化乙烯/丁二腈/雙三氟甲磺酰亞胺鋰體系薄膜、單離子導(dǎo)體磺化聚醚砜—聚氧化乙烯鋰離子交換膜、聚醚砜—聚氧化乙烯

2、/磺化聚苯乙烯鋰共混膜。本研究分為三個(gè)部分：
　　第一部分：探討了聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物的制備方法及其鋰離子傳導(dǎo)性能。首先通過(guò)聚乙二醇和二氯亞砜反應(yīng)制得氯封端的聚氧化乙烯（PEO-Cl2），然后將PEO-Cl2與三種不同結(jié)構(gòu)的二元酚和4,4’-二氯二苯砜（DCDPS）在碳酸鉀、甲苯存在下，以N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）作為溶劑，進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制得共聚物，并通過(guò)紅外光譜和核磁共振譜圖行了表征。所制得的聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物薄

3、膜均有著較高的斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度。XRD測(cè)試結(jié)果表明這些電解質(zhì)膜在室溫下具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)。以聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物為基體，雙三氟甲磺酰亞胺鋰（LiTFSI）為摻雜劑，以1，4-丁二腈(SN)為增塑劑，研究了鋰鹽的摻雜量對(duì)鋰離子電導(dǎo)率的影響，測(cè)試結(jié)果表明這些電解質(zhì)膜在80℃下具有較高的鋰離子電導(dǎo)率（6.4×10-5 S/cm~5.30×10-4 S/cm）。
　　第二部分：探討了一種新型單離子導(dǎo)體（聚氧化乙烯-聚醚砜磺酸鋰）共聚物

4、薄膜的制備方法及其鋰離子傳導(dǎo)性能。首先通過(guò)氯封端的聚氧化乙烯（PEO-與不同比例的4,4’-二氟二苯砜-3,3’-二磺酸鈉鹽和4,4’-二氯二苯砜（DCDPS）及4,4’-聯(lián)苯二酚（DHBP）在碳酸鉀、甲苯存在下，以N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）作為溶劑，進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制得共聚物，并通過(guò)紅外光譜和核磁共振譜圖行了表征。澆鑄成膜后用氫氧化鋰溶液進(jìn)行鋰離子交換?；撬猁}含量較高的薄膜有著較高的斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度。XRD測(cè)試結(jié)果表明這些電解

5、質(zhì)膜在室溫下具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)。測(cè)試結(jié)果表明這些電解質(zhì)膜在80℃下具有鋰離子電導(dǎo)率范圍是（5.84×10-7 S/cm~2.09×10-4 S/cm）。
　　第三部分：探討了聚醚砜-聚氧化乙烯/磺化聚苯乙烯鋰共混薄膜的制備方法及其鋰離子傳導(dǎo)性能。首先通過(guò)新制備的乙?；撬狨ヅc聚苯乙烯反應(yīng)制得磺化聚苯乙烯，再與氫氧化鋰反應(yīng)得到新型鋰鹽磺化聚苯乙烯鋰鹽。將鋰鹽與聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物按不同比例共混后澆鑄成膜。薄膜均有著較高的斷裂伸長(zhǎng)率和拉