納米復(fù)合聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究.pdf

1、聚合物鋰離子電池具有高能量密度、安全可靠、可加工成任意形狀,并且無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)異性能,具有極大的發(fā)展前景。但該聚合物電解質(zhì)體系仍有一些影響電池循環(huán)性能和安全性能的實(shí)際問(wèn)題需要解決,如熱穩(wěn)定性較差,室溫電導(dǎo)率較低等。
　　 為此,本文以PEO基聚合物電解質(zhì)為研究對(duì)象,主要采取以下兩種手段來(lái)改善聚合物電解質(zhì)體系:
　　 1.在PEO16／LiClO4體系中加入增塑劑,研究工作表明,在加入增塑劑后,聚合物電解質(zhì)體系的室溫電導(dǎo)率

2、得到了顯著提高,但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題,如界面穩(wěn)定性差、機(jī)械性能差等。增塑劑在聚合物電解質(zhì)體系中的主要作用原理如下:(1)降低聚合物電解質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,提高聚合物鏈段的遷移性,有助于隨聚合物鏈段一起運(yùn)動(dòng)的載流子的輸運(yùn)；(2)通過(guò)聚合物分子與偶極子之間的相互作用,提高聚合物基體的極性,促進(jìn)鋰鹽在聚合物電解質(zhì)中解離；破壞鋰離子與聚合物之間的配位鍵,使更多的鋰離子在無(wú)定形態(tài)中而不是在晶相中運(yùn)動(dòng)。
　　 2.在PEO16／LiClO

3、4體系中添加無(wú)機(jī)納米粒子,研究發(fā)現(xiàn),體系的電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性等性能都得到了很大提高。由于納米粒子上的Lewis酸中心原子可以和聚合物鏈段上的極性原子(如O,F,N等)產(chǎn)生配位絡(luò)合,中心原子和Li+與極性原子的競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合,使聚合物鏈段與Li+的交聯(lián)減弱,從而使電導(dǎo)率上升,同時(shí),體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、熔融溫度Tm和結(jié)晶度Xc也會(huì)有所降低。
　　 本文通過(guò)添加不同種類、粒徑及表面性質(zhì)的納米粒子,采用溶液澆鑄法制備了納米復(fù)合聚合物電解質(zhì)