若干復合塑晶電解質(zhì)的制備及性能的研究.pdf

1、鋰電池由于其高的理論比容量、寬的電化學窗口和長的循環(huán)壽命作為一種輕便能源而廣泛應用于各類電子器件及電動汽車領域。但傳統(tǒng)的鋰電池采用有機溶劑+鋰鹽做為電解液，聚烯烴類的薄膜作為隔膜，電解液的揮發(fā)性、易燃性以及隔膜的皺縮性造成鋰電池的安全性問題，而聚合物鋰離子電池因較好的成模性、靈活的彎曲性、無漏液和高的熱穩(wěn)定性以及對金屬鋰較好的穩(wěn)定性受到極大的關(guān)注。針對聚合物電解質(zhì)的上述優(yōu)點，本文從電解質(zhì)的構(gòu)造及設計出發(fā)，制備出了三種不同的塑晶復合聚合物

2、電解質(zhì)替代傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)，具體的研究方案及結(jié)果如下：
　　1、利用紫外光固化的方法，以三羥甲基丙烷丙氧酯三丙烯酸酯（TPPTA）和線性的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）為基體、固體增塑劑丁二腈（SN）為離子傳輸通道、雙三氟甲烷磺酸亞胺鋰（LiTFSI）為鋰鹽和三氧化二鋁（Al2O3）為填料制備得到復合塑晶聚合物電解質(zhì)（MB-PCPE）。實驗結(jié)果表明：MB-PCPE復合塑晶聚合物電解質(zhì)的機械彎曲強度達200次以上，室溫電導

3、率為1.03×10-3 S cm-1,電化學窗口達到5.2V，對金屬鋰顯示出較好的穩(wěn)定性，同時，組裝成LiFePO4/聚合物/Li的半電池表現(xiàn)出了較好的循環(huán)性和倍率性能。
　　2、以三乙氧基甲基硅烷（Triethoxymethylsilane）為前驅(qū)體，利用溶膠凝膠（so l-ge l）的方法合成出了二氧化硅,以三羥甲基丙烷丙氧酯三丙烯酸酯（TPPTA）為基體，通過紫外光固化技術(shù)制備新型復合塑晶聚合物電解質(zhì)（CLPC-PCE）。實

4、驗結(jié)果證明：CLPC-PCE復合塑晶聚合物電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性達230℃，對金屬鋰顯示出了好的界面相容性，室溫離子電導率為7.02×10-4 S cm-1，電化學穩(wěn)定窗口為4.7V，組裝成LiFePO4/聚合物/Li的半電池在0.1C（1C=170mAh g-1）下充放電循環(huán)100次后容量保持為154.4 mAh g-1，在2C倍率下能夠放出112.7 mAh g-1，顯現(xiàn)了較好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。
　　3、以聚酰亞胺（PI）為自