碳酸甘油酯接枝高分子材料摻雜鋰鹽制備電解質(zhì).pdf

1、聚合物電解質(zhì)是鋰離子電池中一個(gè)重要的組成部分，隨著人們對(duì)鋰離子電池要求越來(lái)越高，提高聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率成為現(xiàn)在研究的重點(diǎn)，凝膠電解質(zhì)很好地解決了純固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率較低的問(wèn)題。本文以碳酸甘油酯為前驅(qū)物合成一系列碳酸甘油酯衍生物，包括用作聚合物基體部分的丙烯酸碳酸甘油酯和作為凝膠電解質(zhì)增塑劑添加劑的三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）三乙胺基醚、三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）硼酸酯。通過(guò)核磁、紅外對(duì)上述產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)所制備的凝膠電解質(zhì)性能

2、進(jìn)行測(cè)試，具體包括:
　　(1)丙烯酸碳酸甘油酯基凝膠電解質(zhì)的合成與測(cè)試:通過(guò)取代反應(yīng)合成丙烯酸碳酸甘油酯。中間體丙烯酰氯的合成過(guò)程比較了兩種制備方法:以丙烯酸和苯甲酰氯為原料，以及丙烯酸和三氯化磷為原料合成丙烯酰氯，由于后者的產(chǎn)率較高，因此丙烯酰氯的合成采用丙烯酸和三氯化磷為原料，76℃恒溫?cái)嚢?h，再通過(guò)減壓蒸餾獲得丙烯酰氯。丙烯酸碳酸甘油酯單體(AGC)的制備過(guò)程為:以丙烯酰氯和碳酸甘油酯為原料，無(wú)水四氫呋喃為溶劑制得。將A

3、GC與甲基丙烯酸甲酯單體(MMA)共聚制備聚合物基體，將P(AGC-MMA)基體浸漬在含1 mol/L LiClO4的碳酸丙烯酯(PC)溶液中，制得凝膠電解質(zhì)，測(cè)得其電導(dǎo)率最高可達(dá)1.0533×10-4 S·cm-1。
　　(2)添加劑三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）三乙胺基醚、三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）硼酸酯的合成與測(cè)試:以碳酸甘油酯和對(duì)甲基苯磺酰氯為原料，丙酮為溶劑，合成中間體對(duì)甲基苯磺酸碳酸甘油酯，再用中間體和三乙醇胺反應(yīng)，NaH

4、為催化劑，無(wú)水四氫呋喃為溶劑制備三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）三乙胺基醚;以碳酸甘油酯和硼酸為原料，NaHSO4為催化劑，制備三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）硼酸酯。將兩種物質(zhì)作為添加劑添加到含1 mol/L LiClO4的PC溶液中（即:增塑劑），測(cè)得增塑劑的粘度隨添加劑含量的增多而升高，同時(shí)電化學(xué)穩(wěn)定窗口也會(huì)略有提高。
　　(3)凝膠電解質(zhì)的制備是將P(AGC-MMA)基體浸漬在含有三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）三乙胺基醚和三（2，3-環(huán)碳

5、酸甘油酯）硼酸酯的增塑劑中一定時(shí)間獲得。文中測(cè)試了聚合物薄膜浸漬不同時(shí)間對(duì)凝膠電解質(zhì)電導(dǎo)率的影響。發(fā)現(xiàn)浸漬60 min后吸液量和電導(dǎo)率達(dá)到最大值，分別為1.4686×10-4 S·cm-1和1.5151×10-4 S·cm-1。但薄膜力學(xué)性能下降，因此最終選定浸漬時(shí)間為45 min。
　　(4)隨著固體添加劑含量的增多，凝膠電解質(zhì)電導(dǎo)率隨之增加。當(dāng)浸漬時(shí)間固定為45 min時(shí)，摻雜3wt％三（2，3-環(huán)碳酸甘油酯）硼酸酯電導(dǎo)率可達(dá)