文档介绍：中山大学
博士后学位论文
聚合物锂离子电池电解质的制备及应用研究
姓名:禹筱元
申请学位级别:博士后
专业:凝聚态物理
指导教师:孟跃中
20080601
摘要成为大量便携式电子电器的化学电源。随着电极材料研究的日益完善,聚合物电化学方法测试了聚合物电解质的离子电导率、电化学稳定窗口、锂离子迁移数等电化学性能参数,筛选出了具有潜在应用价值的壕酆衔锏缃庵省采用溶液浇铸法分别制备了痻%和疿%子电池聚合物电解质膜。研究发现:痻%聚合物电解质的离子电导率较均匀地分散在疨/春暇酆衔锏缃庵誓ぶ小4铀体中慕峋Ф人婺ぶ蠺擅琢W雍康脑黾佣档停且蛭N藁趸嵝孕вΓ跞趿司酆衔锪粗蠴原子对胱拥淖饔茫沟肔离子更容聚合物锂离子电池由于具有能量密度高、安全性能好、循环性能稳定等优点,解质已成为影响聚合物锂离子电池电化学性能的关键因素。本研究报告首次设计制备了三个体系用于聚合物锂离子电池的电解质,分别为痻%烫酆衔锏缃庵省/%痻%纳米复合聚合物电解质和交联型壕酆衔锏缃庵省2⒉捎肧、、仁侄味跃酆衔锏缃庵誓さ奈锘阅芙辛吮碚鳎⑼ü鼸、鹊较低,其中锂盐的最佳含量为%,其离子电导率为玈·~。炔馐员砻鳎杭尤胛薅ㄐ蜳,降低了腡和,提高了聚合物电解质膜的离子电导率。并随着康脑黾樱琍/酆衔锏缃庵膜离子电导率先增加后减小,当含量为%时,室温离子电导率达到最大值.,且其离子电导率与温度的关系符合匠獭/%聚合物电解质膜的电化学稳定窗口大于胱迁移数为薪侠硐氲牡缁阅堋以蚉为聚合物基体材料,纳米为填料,采用溶液浇铸法制备了疨/擅赘春暇酆衔锏缃庵誓ぁ照片表明纳米粉体能疨/春暇酆衔锏缃庵誓さ腄和馐越峁闯觯酆衔锘纳米粒子与聚合物分子链的相互作用,以及二氧化钛纳米粒子表面具有易迁移。因此,无机氧化物纳米粒子填充疨共混聚合物可以提高博士后出站报告中英文摘要
关键词:聚合物电解质;锂离子电池;电化学性能;聚甲基乙撑碳酸酯;当填充量为ナ保胱拥绲悸蚀锏阶畲笾担椅吕胱拥绲悸蚀锏离子迁移数随着填充量的增加先增加后减小,填充量为%时,离子迁移数最高,为L畛淠擅譠腜/痩春暇酆衔锏缃以二氧化碳⒒费醣吐砝此狒9簿鄯从铣僖訢为交联剂进行交联反应,得到酆衔锏缃庵矢赡ぃ再浸渍电解液进行活化,首次制备了性能优良的壕酆衔锏缃庵省Q究发现随着交联剂昧康脑龆啵琍聚合物电解质的玻璃化转变温度升。保胱拥绲悸蚀锏搅.×’质离子电导率的影响。当浓度为电解质的离子电导率随着添加剂锂盐ǘ鹊脑黾酉仍龃蠛蠹跣 5壕酆衔锏缃庵饰5缃庵剩樽俺蒐疨疨/春暇酆衔锏缃庵实睦胱拥嫉缏屎蚅离子迁移数,改善其电化学性能。,。赂叽。疨/酆衔锏缃庵实牡缁榷窗口达到相对于/以上,能满足锂离子电池的工作电压的要求。质膜有较好的界面稳定性。高,热稳定性增强,吸液率和溶胀率降低。壕酆衔锏缃庵实睦胱拥导率先增加后减小,//吞砑蛹罫浓度对酆衔锏缃琍凝胶聚合物电解质的离子电导率最高,室温离子电导率为甋.。.×之。合物电解质经电解液活化后,其离子迁移数为采用高温固相法相制备了层状正极材料,并以为负极,疞/浚扣式电池,进行充放电实验。结果表明:在..下,/
萀琾.,/.珼,%琫,,蟫/瓵博士后出站报告中英文摘要,..,,.疨/瑀瓻玈·.疨瑄鬈’
.,.瑃,/%之博十后出站报告中英文摘要琍—甋疨/.~.瑆猻琾甌甌。Ⅳ
痑/.瑀甌/疞///ǎ甌篜籔一一℃.//·琣.;
第一章绪论引言随着电子信息产业的蓬勃发展及能源与环境关系的日益关注,越来越多的焦量轻、体积小、内阻小、自放电少、循环寿命长、无记忆效应及使用范围宽等特设计技术的改进以及新材料的出现,锂离子电池的应用范围不断拓展,从信息产业贫缁啊、笔记本电脑侥茉唇煌电动汽车、电网调峰犹景的新能源服务于人类,已成为本世纪的研发热点。但由于大功率动力电池和电成功,但也存在几个严重的不足。首先,由于液态锂离子电池含液态电解液,要时可能会发生爆炸。因为液态锂离子电池使用的电解液是极易燃烧的,如果电池阀打开,电解液溢出,当电池周围环境过热时,排出的电解液就可能燃烧。这是消费类电子产品最担心的问题。另外,液态锂离子电池对大型和小型电池有明显的尺寸限制。由于液态电解液引起安全问题,