本文關(guān)鍵詞：含硼類鋰鹽聚合物（PVDF-HFP）電解質(zhì)膜的制備和改性，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著生活水平的提高,人們?cè)谏a(chǎn)和生活中對(duì)于鋰離子電池的需求不斷增長(zhǎng)。鋰離子電池具有高質(zhì)量比能量,高輸出電壓,工作溫度寬,安全無(wú)電解液泄露,無(wú)記憶效應(yīng)和外形設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn),本論文目標(biāo)在于研究制備新型高性能的聚合物電解質(zhì),提高其離子電導(dǎo)率和熱力學(xué)性能。主要研究以下幾個(gè)方面：首先通過倒相法制備PVDF-HFP基聚合物電解質(zhì),添加PEO對(duì)其進(jìn)行改性,研究了添加不同質(zhì)量比的PEO對(duì)聚合物電解質(zhì)性能的影響。使用掃描電鏡,孔隙率分析研究了微孔膜的微孔結(jié)構(gòu),利用X射線衍射分析了微孔膜的結(jié)晶度,通過差示量熱掃描研究了微孔膜的熱力學(xué)性能。微孔膜吸取電解液凝膠化后制得聚合物電解質(zhì)。使用交流阻抗儀獲得交流阻抗譜,通過計(jì)算得到離子電導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)得出,當(dāng)PEO質(zhì)量含量為40%時(shí),制得電解質(zhì)膜的孔穴最豐富,非晶度最高,所以室溫下對(duì)液體電解液1mol/L LiClO4的EC/PC(體積比1：1)具有最高的吸液率(209%)和離子電導(dǎo)率(5.74×10-3S·cm-1)。其次研究了添加納米粒子SiO2制備的PVDF-HFP/PEO基聚合物電解質(zhì)膜的性能,通過SEM和XRD測(cè)試結(jié)果顯示,SiO2的加入不影響聚合物電解質(zhì)膜的微孔結(jié)構(gòu)反而使其微孔變密,納米粒子的添加同樣不影響聚合物電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),其仍然保持非晶態(tài)。通過計(jì)算吸液率的大小,可知當(dāng)SiO2的含量為4%時(shí),吸液率達(dá)到最大275%。室溫下吸取電解液凝膠化后制得聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率為5.94×10-3 S·cm-1。測(cè)試表明,所制得的聚合物電解質(zhì)的性能得到了良好的改善。最后研究了浸泡不同液體電解液對(duì)聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)性能影響。鋰鹽是聚合物電解質(zhì)中的重要組成部分,在充放電過程中,鋰鹽通過解離產(chǎn)生鋰離子和陰離子,二者朝著相反的方向移動(dòng)。但是由于鋰離子電荷密度較大,移動(dòng)過程中速度較慢,而陰離子遷移較快,這樣就會(huì)使鋰離子遷移數(shù)過低,導(dǎo)致電解質(zhì)鹽出現(xiàn)濃差極化。濃差極化的出現(xiàn)將會(huì)產(chǎn)生與外加電場(chǎng)相反的極化電壓。減弱離子的遷移,降低電池的使用效率和壽命。本文以鋰硼鹽為研究對(duì)象,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其分子結(jié)構(gòu)多為硼離子與烷氧基,鄰二酚,羧酸及1、2-二羧酸配位形成含有大∏鍵的陰離子配合物,配體中的吸電子基團(tuán)越多,陰離子就越穩(wěn)定,陰陽(yáng)離子的濃度差越小。通過量子化學(xué)理論計(jì)算作為指導(dǎo),合成了二-鄰苯二酚螯合鋰鹽(LBBB),二-乙二酸螯合硼鋰鹽(LiBOB)。同時(shí)應(yīng)用紅外光譜(IR)對(duì)其進(jìn)行表征。研究了浸泡四種電解液的凝膠聚合物電解質(zhì)的室溫電導(dǎo)率,分別是LiClO4,LiPF4,LiBOB和LBBB以及電導(dǎo)率隨溫度的變化關(guān)系,結(jié)果顯示四種電解液的電導(dǎo)率關(guān)系為L(zhǎng)iClO4LiPF4LiBOBLBBB且離子電導(dǎo)率與溫度關(guān)系均復(fù)合Arrhenius方程。
【關(guān)鍵詞】：聚合物電解質(zhì) 聚偏氟乙烯-六氟丙烯 離子電導(dǎo)率 改性
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O631;TM912
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章：緒論9-37
• 1.1：前言9
• 1.2：鋰離子電池簡(jiǎn)介9-11
• 1.2.1： 鋰離子電池的發(fā)展歷史9-11
• 1.2.2：聚合物鋰離子電池的特點(diǎn)11
• 1.3：聚合物電解質(zhì)11-15
• 1.3.1：聚合物電解質(zhì)的發(fā)展歷史11-13
• 1.3.2：聚合物電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.3.3：聚合物電解質(zhì)的要求14-15
• 1.4：聚合物電解質(zhì)的15-24
• 1.4.1：全固態(tài)聚合物電解質(zhì)15-18
• 1.4.2：凝膠聚合物電解質(zhì)18-22
• 1.4.3：復(fù)合型聚合物電解質(zhì)22-24
• 1.5 選題的意義以及主要研究?jī)?nèi)容24-26
• 1.5.1：選題的意義24-25
• 1.5.2：主要研究?jī)?nèi)容25-26
• 參考文獻(xiàn)26-37
• 第二章：PEO對(duì)PVDF-HFP基聚合物電解質(zhì)的性能影響37-49
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與樣品制備38
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑38
• 2.1.2 樣品制備38
• 2.2：聚合物電解質(zhì)的性能測(cè)試38-46
• 2.2.1 聚合物膜的微觀形貌測(cè)試(SEM)38-40
• 2.2.2 聚合物膜的吸液率測(cè)試40-41
• 2.2.3 PEO含量對(duì)聚合物電解質(zhì)膜離子電導(dǎo)率的影響41-44
• 2.2.4 聚合物膜的熱分析(DSC-TG)44-45
• 2.2.5 聚合物膜的X射線衍射分析(XRD)45-46
• 2.3：本章小結(jié)46-47
• 參考文獻(xiàn)47-49
• 第三章：納米粒子SiO_2對(duì)PVDF-HFP/PEO基聚合物電解質(zhì)的性能影響49-60
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與樣品制備50-51
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑50
• 2.1.2 樣品制備50-51
• 3.2：聚合物電解質(zhì)的性能測(cè)試51-57
• 3.2.1 聚合物膜的微觀形貌測(cè)試(SEM)51-52
• 3.2.2 聚合物膜的吸液率測(cè)試52-53
• 3.2.3 SiO_2含量對(duì)聚合物電解質(zhì)膜離子電導(dǎo)率的影響53-55
• 3.2.4 聚合物膜的熱分析(DSC-TG)55-57
• 3.2.5 聚合物膜的X射線衍射分析(XRD)57
• 3.3：本章小結(jié)57-59
• 參考文獻(xiàn)59-60
• 第四章：含硼類鋰鹽對(duì)PVDF-HFP基聚合物電解質(zhì)電化學(xué)性能的影響60-72
• 4.1：實(shí)驗(yàn)試劑及樣品制備61-63
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑61
• 4.1.2 樣品制備61-63
• 4.2 結(jié)果與討論63-69
• 4.2.1 紅外表征63-66
• 4.2.2 電解液對(duì)聚合物電解質(zhì)電化學(xué)性能的影響66-69
• 4.3：本章小結(jié)69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 第五章：總結(jié)與展望72-74
• 5.1：總結(jié)72-73
• 5.2：展望73-74
• 致謝74-75
• 碩士期間已完成的論文及申請(qǐng)的專利75

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