鋰離子電池用PVDF-HFP-HPMC基聚合物電解質制備及性能研究.pdf

1、目前，聚合物鋰離子電池因具有較好的安全性和穩(wěn)定性被廣泛應用于各行各業(yè)，其核心組成聚合物電解質得到了廣泛關注。針對目前聚合物電解質離子電導率低、機械性能差等問題，本文提出采用偏二氟乙烯-六氟丙烯/羥丙基甲基纖維素(PVDF-HFP/HPMC)混合作為基體，采用直接揮發(fā)法和相轉移法分別制備聚合物電解質，并采用水楊酸和環(huán)丁砜對聚合物電解質的性能進行改進。采用XRD、FT-IR、TG、SEM等分析方法和LSV、EIS、充放電測試等電化學方法對聚

2、合物電解質的結構和性能進行了表征。
　　對兩種方法制備的聚合物電解質的性能分別進行了考察與比較，結果表明:直接揮發(fā)法中HPMC添加量為20％的聚合物電解質具有較好的綜合性能，其電化學穩(wěn)定窗口為5.0 V，界面穩(wěn)定性良好，LiMn2O4作正極時首次放電比容量為108.6 mAh/g，循環(huán)性能良好，但室溫離子電導率僅有0.382×10-3 S/cm;相轉移法中HPMC為5％的聚合物電解質具有較好的綜合性能，其室溫離子電導率達到4.16

3、8×10-3 S/cm，但電化學穩(wěn)定窗口僅為4.5 V，界面穩(wěn)定性不好，LiMn2O4作正極時首次放電比容量為101.6 mAh/g，循環(huán)性能較差。二者相比較，直接揮發(fā)法更適合用來制備PVDF-HFP/HPMC基聚合物電解質。
　　對加入兩種添加劑制備的聚合物電解質的性能分別進行了考察與比較，結果表明:水楊酸的添加明顯改善了聚合物電解質的性能且添加量為10％的聚合物電解質具有較好的綜合性能，其離子電導率為2.1×10-3 S/cm