24204.含磷鋰離子電池凝膠聚合物電解質的設計、合成及性能研究

1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterThedesign，synthesisandperformanceofphosphoruscontaininggelpolymerelectrolytesforLitlliumion一一一●一一一，batteriesByZhenxiaominSupervisor：ZhengJinyunOrganicChemist

2、ryCollegeofChemistryandMolecularEngineeringMay2014摘要摘要本論文旨在設計合成應用于鋰離子電池的高電導率的新型含磷凝膠聚合物電解質。本論文合成了7種烯基磷酸／膦酸二烷基酯小分子化合物，利用1HNMR、31PNMR、13C卜瓜很、FT雙和HRMS等對這些化合物的結構做了表征。研究了烯基磷酸／膦酸二烷基酯的自由基均聚合反應，并研究了與其它含雙鍵的小分子如丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯類、丙

3、烯腈和交聯劑的共聚反應。利用1HNMR、31PNMR、13CNMR、GPC等對聚合物的結構和分子量做了表征，研究結果表明烯基磷酸／膦酸二烷基酯的自聚能力較差且分子量較小，通過測試共聚物中含磷化合物的比例，發(fā)現其與它雙鍵小分子有良好的共聚能力。利用TGA和DSC測試了共聚物的熱穩(wěn)定性，結果表明含磷聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性。在烯基磷酸／膦酸二烷基酯的聚合反應的研究基礎上，在自由基引發(fā)劑存在下，與含雙官能團的交聯劑、共聚單體和鋰離子電池液態(tài)電

4、解液，通過現場熱聚合法合成了一系列含磷的交聯共聚型凝膠聚合物電解質。重點測試這些凝膠聚合物電解質的離子電導率，結合凝膠聚合物電解質的外在性狀、機械性能等，挑選每種烯基磷酸／膦酸二烷基酯的最佳共聚凝膠電解質配比。研究了共聚單體不同、單體比例不同、電解液含量不同、溫度等對電導率的影響并總結規(guī)律，合成出高電導率的綜合性能優(yōu)良的含磷凝膠聚合物電解質。利用掃描電鏡研究了凝膠電解質的形貌特征和聚合物主體三維空間網狀結構的內部微觀構造，初步解釋了此類