高聚物電解質(zhì)膜的制備和性能研究.pdf

1、鋰離子電池以良好的安全性、外形設(shè)計的靈活性、高的比能量和長的循環(huán)壽命等優(yōu)良特性被譽(yù)為21世紀(jì)理想的化學(xué)電源.新近發(fā)展的聚合物鋰離子電池能夠解決當(dāng)前液態(tài)鋰離子電池可靠和安全性存在的固有缺陷,使得聚合物電解質(zhì)的研究成為目前鋰離子電池研究工作的熱點(diǎn)之一.該論文在凝膠聚合物電解質(zhì)和固態(tài)聚合物電解質(zhì)兩方面做了如下研究工作.1.采用二次重蒸水作為相分離造孔劑制備了P(VDF-HFP)/PMMA聚合物電解質(zhì)基質(zhì)膜.2.該工作首次制備了強(qiáng)酸性LiAlS

2、BA無機(jī)介孔電解質(zhì)填料,將LiAlSBA和PEO共混制得LiAlSBA/PEO固體聚合物電解質(zhì).通過循環(huán)伏安法、交流阻抗法對該固體聚合物進(jìn)行測定的結(jié)果表明,LiAlSBA/PEO固體聚合物電解質(zhì)具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性,有較寬的電化學(xué)窗口.通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立了LiAlSBA和PEO聚合物體系的相互作用模型,推測強(qiáng)酸性無機(jī)介孔材料LiAlSBA是從如下幾個方面增加了PEO固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率:1)納米尺寸LiAlSBA的加入導(dǎo)致了高聚物

3、鏈段的無序排列,降低了聚合物的結(jié)晶度和表面能,增加了聚合物內(nèi)部的自由體積,為鋰離子傳導(dǎo)提供了更多的空間和通道;2)LiAlSBA中的羥基鋰在PEO中會與PEO高分子鏈段上的醚氧發(fā)生作用,這種作用是以羥基鋰作為Lewis酸和醚氧作為Lewis堿而發(fā)生的酸堿作用,羥基鋰通過氫鍵和醚氧發(fā)生結(jié)合,有效的阻止了PEO鏈段的再聚合,從而增加了PEO的無定形區(qū)域,降低了PEO的結(jié)晶度,加快了離子的遷移速度,從而增加離子電導(dǎo)率.3)LiAlSBA中的羥