peg-pan合物固体电解质的研究.pdf

摘要 聚合物锂离子电池是锂离子电池技术发展的一个新方向，它以聚合物电解质 取代了液态电解质，从而可以制成全固态锂离子电池。其主要优点在于根本上解 决了漏液问题，使安全可靠性进一步提高，易于制成超薄型电池，形状可任意调 节，无需金属外壳包装。目前全固态聚合物电解质还停留在实验研究的阶段，文 104S／cm，已经能和凝胶聚合物电解质 献报道的离子电导率30。C下最高达到8x (10。s／cm)相媲美，但相比液态电解液的电导率(10。S／cm)仍然偏低。然而，从 实用化角度来看还存在一些问题需要解决，主要体现在热力学稳定性和机械强度 较差，与电极界面稳定性欠佳。 本论文从聚合物基体的选择、合成制备到全固态聚合物电解质膜的制各着 手，对全固态聚合物电解质的性能进行了改进和优化，制备了性能良好的全固态 聚合物电解质。 首先，采用自由基溶液聚合法合成了一系列不同分子量的聚乙二醇与丙烯腈 凝胶渗透色谱分析等方法对Copolymer的化学结构与组成进行了表征。 其次，采用的是溶液浇铸法制得了透明、柔韧性好的薄膜，用红外分析(FT —IR)、示差扫描量热法(DSC)对其结构与性能进行表征，用扫描电镜(SEM) 对其外观形貌进行了观察。 最后，通过电化学工作站对所制备的聚乙二醇一丙烯腈共聚物电解质薄膜的 性能进行了表征。研究发现当ANw‰含量为28．5l时，SPE的室温离子电导率 达到最高值(6．79×10-4Scmo)，这一值非常接近实用的聚合物电解质的离子导 电率(一100Scm‘1)。其电化学窗口达5．0V，高于电解质必须满足的电化学稳定窗 共聚物共混来制备全固态聚合物电解质薄膜，改善了SPE的柔韧性同时提高离 子导电率。 关键词：令捌态聚合物电解质、聚乙二醇．丙烯腈共聚物、离子导电率 Abstract Solid lithium havetheexcellent polymerbatteries(SPLB)notonly performance resolvethe andblast lithium alsocarl ofliquidbattery,but possibleproblemsofleakage free inSPLB．Itisalso convenientto the tono electrolyte very design owing liquid lithium havebecomeanovel atwill．Therefore，Solidpolymer baReries shape the oflithiumion orientationabout technology． development the solid reach Nowtheion of electrolyte(SPE)can conductivitypolymer of is closetOthatofthe 104S／era，whichvery practicalrequest(10～S／cm)． magnitude Butitisstilllowerthanthatof causesthefallof