無機-有機聚合物電解質(zhì)的制備與應用研究.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)應用，如純固態(tài)SPE存在室溫電導率較低、高溫尺寸穩(wěn)定性差等缺點；凝膠態(tài)和多孔型SPE存在力學性能較差、制備復雜、有漏夜隱患等缺點。　　基于無機-有機聚合物具有無定形結構、尺寸穩(wěn)定性好、利于離子傳導等優(yōu)點，本文設計并制備了兩種新型的單體用于無機-有機SPE的制備，一種是有機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及與丙烯酸羥乙酯的酯交換反應制備。分子尺寸和功能性端基的數(shù)目都可以通過反應進行很好的控制.　　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@兩種單體進行了全固態(tài)和凝膠態(tài)有機改性聚硅氧烷基雜化SPE和納米復合SPE兩類無機-有機SPE的制備?！　≈苽淞藘煞N形式的全固態(tài)無機-有機SPE，一是半互穿網(wǎng)絡型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，表面的活性基團可以聚合，形成交聯(lián)網(wǎng)絡結構；三是抑制聚合物結晶，增加了利于離子傳輸?shù)臒o定形區(qū)；四是無機粒子會增加自由鋰離子，增加離子傳輸通道，降低離子遷移活化能?！　∮媒涣髯杩棺V研究了無機-有機SPE與鋰電極的界面性能，提出了界面膜的四層結構模型。基于納米復合SPE優(yōu)異的電化學性能，本文將其應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