聚合物電解質(zhì)隔膜及鋰負(fù)極性能研究.pdf

1、日益嚴(yán)峻的全球化能源危機(jī)和環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)今人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展過程中面臨的兩大挑戰(zhàn)，開發(fā)新一代高性能、長壽命、無污染、價(jià)格低廉的綠色化學(xué)電源已成為電池工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。其中全固態(tài)聚合物鋰離子電池很有發(fā)展前景。以聚氧化乙烯(PEO)為基底的固體電解質(zhì)是目前最受人們重視的聚合物電解質(zhì)之一。金屬鋰具有最負(fù)的電極電位和最高的金屬比容量，是最有前途的負(fù)極材料。但由于充電時(shí)產(chǎn)生枝晶和表層粉末化，存在的安全問題限制了其在商品化電池中的應(yīng)用，這一問

2、題如果得到解決，將促使鋰二次電池早日走向市場。隨著新型正極材料的發(fā)展，未來的鋰離子或鋰二次電池必將具有更高的電壓和更高的比能量密度，這對電池集流體材料的電化學(xué)穩(wěn)定性也提出了更高的要求。因此對鋰離子電池常用集流體的腐蝕性能進(jìn)行研究，提高正極集流體材料的耐腐蝕性能具有重要的實(shí)際意義。為此，本論文主要針對上述問題進(jìn)行了研究，并取得以下成果：1.本論文首次采用功能型含鋰的介孔材料LiAlSBA、Li-FER與PEO/LiClO4制成全固態(tài)復(fù)合聚

3、合物電解質(zhì)。通過XRD、TGA、DSC、以及IR等測試手段研究分析了含鋰介孔材料提高聚合物電解質(zhì)電導(dǎo)率的內(nèi)在機(jī)制。首次在填料/PEO/LiClO4聚合物電解質(zhì)體系中引入偏光顯微(PLM)技術(shù)。另一方面，本論文認(rèn)為含鋰介孔分子篩中的Li+與ClO-4陰離子發(fā)生作用，加快了聚合物電解質(zhì)中Li+-ClO4-離子對的解離。從而增加了Li+遷移數(shù)，提高了聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率。2.首次通過雙向脈沖充電的方法抑制了鋰金屬表面枝晶的產(chǎn)生。3.研究了鋰離