PVDF基多孔聚合物電解質(zhì)的制備及其在鋰離子電池中的應用研究.pdf

1、在當今信息化高速發(fā)展的時代，能源的儲存、轉(zhuǎn)化和重復使用越來越受到關(guān)注，聚合物電解質(zhì)因具有較好的安全性能和靈活的外觀設計得到迅速的發(fā)展，并成為鋰離子電池中最具前景的關(guān)鍵材料之一。相對于純固態(tài)聚合物電解質(zhì)來說，多孔聚合物電解質(zhì)(PPE)不僅具有較好的膜穩(wěn)定性，而且能夠提供更高的離子電導率，但是純多孔聚合物電解質(zhì)在使用過程中仍然存在一定的電解液泄漏的問題，使得其在鋰離子電池的使用過程中庫倫效率和循環(huán)穩(wěn)定性下降，抑制了其發(fā)展。本文針對多孔電解質(zhì)

2、電解液泄漏的缺陷，通過對多孔聚合物電解質(zhì)膜進行改進，提高其電化學性能以促進其快速的發(fā)展和應用。
　　首先，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法，制備了以PEO為鏈臂的星形聚合物，并將其與聚偏二氟乙烯混合，采用相分離法制備得到含星形聚合物的多孔聚合物電解質(zhì)膜，研究了不同含量的星形聚合物制備得到的多孔聚合物電解質(zhì)膜的表面形態(tài)、電解液吸液率、泄漏率、離子導電性能等特征。結(jié)果顯示，以分子量為2000的PEO合成的星形聚合物，當其含量為30 wt％

3、(PPE-3)時，所形成的聚合物膜上的孔洞最多，電解液吸液率最大，同時電解液的泄漏率顯著下降，離子導電率與純的多孔聚合物電解質(zhì)膜相比增加約了0.5個數(shù)量級，聚合物電解質(zhì)膜的電化學穩(wěn)定窗口達到5.0V(vs. Li/Li+)，70個循環(huán)后庫倫效率在90%以上。
　　為了進一步提高聚合物電解質(zhì)膜的電化學性能，將有機凝膠因子填充在吸附了電解液的 PPE-3的孔洞中，室溫下制得凝膠化的多孔聚合物電解質(zhì)(GPPEs)，研究了不同含量的有機凝