無機(jī)-有機(jī)聚合物電解質(zhì)的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、以聚合物電解質(zhì)(SPE)代替液體電解質(zhì)使得制備安全、質(zhì)輕、高能及形狀各異的聚合物鋰電池成為可能。但是SPE還存在不少問題影響了它的商業(yè)應(yīng)用，如純固態(tài)SPE存在室溫電導(dǎo)率較低、高溫尺寸穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)；凝膠態(tài)和多孔型SPE存在力學(xué)性能較差、制備復(fù)雜、有漏夜隱患等缺點(diǎn)?！　』跓o機(jī)-有機(jī)聚合物具有無定形結(jié)構(gòu)、尺寸穩(wěn)定性好、利于離子傳導(dǎo)等優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)并制備了兩種新型的單體用于無機(jī)-有機(jī)SPE的制備，一種是有機(jī)改性聚硅氧烷大分子單體，它通過正

2、硅酸甲酯的水解縮合反應(yīng)及與丙烯酸羥乙酯的酯交換反應(yīng)制備。分子尺寸和功能性端基的數(shù)目都可以通過反應(yīng)進(jìn)行很好的控制.　　另一種單體是含有納米SiO2的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)復(fù)合單體，它是以水性硅溶膠為原料，通過溶劑交換法制備?！　∮眠@兩種單體進(jìn)行了全固態(tài)和凝膠態(tài)有機(jī)改性聚硅氧烷基雜化SPE和納米復(fù)合SPE兩類無機(jī)-有機(jī)SPE的制備?！　≈苽淞藘煞N形式的全固態(tài)無機(jī)-有機(jī)SPE，一是半互穿網(wǎng)絡(luò)型SPE，通過單體與PEO及LiCl

3、O4混合后熱固化制備。二是具有功能性，表面的活性基團(tuán)可以聚合，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；三是抑制聚合物結(jié)晶，增加了利于離子傳輸?shù)臒o定形區(qū)；四是無機(jī)粒子會(huì)增加自由鋰離子，增加離子傳輸通道，降低離子遷移活化能。　　用交流阻抗譜研究了無機(jī)-有機(jī)SPE與鋰電極的界面性能，提出了界面膜的四層結(jié)構(gòu)模型?；诩{米復(fù)合SPE優(yōu)異的電化學(xué)性能，本文將其應(yīng)用于聚合物鋰離子電池。原位熱固化制備的聚合物鋰離子電池表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，放電容量在經(jīng)過30次循環(huán)后仍保持初始