文档介绍：学位论文原创性声明本人郑重声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。作者签名:学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版;本人允许本学位论文被查阅和借阅;学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名:导师签名日期:y哗厂月/~Et万方数据硕士学位论文摘要PMMA基聚合物凝胶电解质的制备及复合改性研究摘要:聚合物电解质作为有望取代传统有机液体电解质的新型电解质,可以从根本上改善锂离子电池的安全性能,并具有成本低廉、有利于发展形状可控的锂离子电池等一系列优点。作为一种特殊的物质形态,凝胶电解质的固液二元性保证了其既具有固体的粘结性,也具有液体扩散传输物质的性质,成为目前研究的重点。在此基础上加入无机粉末,形成复合凝胶聚合物电解质(CPE),又能提高凝胶聚合物电解质(GPE)的室温离子电导率,增强其机械强度。本论文借助电化学工作站、电池测试系统、x射线衍射(xIm)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、等离子体光源原子发射光谱(ICP)和扫描电子显微镜(SEM)等仪器和手段,以聚甲基丙烯酸甲酯(P^心压A)为研究对象,制备了三种PMMA基聚合物凝胶电解质;以纳米二氧化硅(Si02)和蒙脱石(MMT)为复合填料,制备了复合聚合物凝胶电解质,并对这些电解质的物化性能、电化学性能进行了分析;同时考察了新型电解质盐草酸二氟硼酸锂(Li0DFB)对复合聚合物凝胶电解质电化学等性能的影响。研究的主要内容如下:(1)为了避免引入过多杂质,采用本体聚合合成PMMA基聚合物。针对甲基丙烯酸甲酯沸点的限制,使用偶氮二异庚腈(ABVN)作为热引发剂,实现低温引发聚合。制备了PMMA、P(-ⅢP)/PMMA以及P()/P(MMA—EGDMA)等三种聚合、共混或交联聚合物,并将其浸入lmol/LLiPF6的EC+DMC+EMC(1:1:1)电解液中制成凝胶电解质(GPE)。考察了聚合物单体配比、聚合温度、聚合时间等对聚合物薄膜的机械性能、吸液率、表面形态以及凝胶电解质的电导率等影响,优化了制备工艺。(2)将三种带有不同表面基团的纳米Si02加入P(VDF—HFP)/PMMA和P()/F(MMA-EGDMA)两种凝胶电解质中,制备复合凝胶聚合物电解质,并考察不同表面基团、不同填料添加量对电解质吸液率、物理与电化学稳定性、电导率以及电池性能的影响。结果发现,表面带有硅烷基长链的纳米Si02(Si02一R)对PMMA基聚合物凝胶电解质性能改善最为明显,可以提高电解质体系电导率50%以上,同时提高电池循环寿命。对于P(VDF—HFP)/PMMA和P(VDF—HFP)/P()基电解质,Si02一R的最佳添加量分别为10%和6%。万方数据硕士学位论文摘要(3)将经过有机改性前后的蒙脱石(MMT)加入P()/PMMA和P(VDF—I-IFP)/P()两种凝胶电解质中,制备复合凝胶聚合物电解质,并考察不同填料添加量对电解质吸液率、物理与电化学稳定性、电导率以及电池性能的影响。结果发现,未经过改性的MMT由于与PMMA基电解质相容性较差,对电解质性能的改善作用有限。经过有机改性的蒙脱石可以在一定程度上提高电解质的电导率及稳定性。有机蒙脱石在P(VDF—HFP)/PMMA和P(VDF—HFP)/P(MMA—EGDMA)中最佳添加量分别为4%和3%。(4)将新型电解质盐草酸二氟硼酸锂(Li0DFB)引入复合聚合物凝胶电解质中,考察其对电解质体系稳定性和电化学性能的影响。结果发现,使用LiODFB的复合电解质虽然室温电导率略低于LiPF6复合电解质,但其对LiFeP04和石墨电极的稳定性、对集流体铝箔的稳定性以及电池的循环寿命均优于LiPF。复合电解质。关键词:复合聚合物电解质、甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化硅、有机改性蒙脱石、草酸二氟硼酸锂中图分类号:poundPolymerElectrolyteAbstract:Polymerelectrolyteisakindofpromisingelectrolyte,