聚合物鋰離子電池不僅具有鋰離子電池的各種優(yōu)點,同時還具有安全性能高,形狀可控,質(zhì)量輕等獨特的優(yōu)點。凝膠聚合物電解質(zhì)作為聚合物鋰離子電池的重要組成部分,吸引了很多研究者的目光,以期制備出綜合性能優(yōu)異的聚合物電解質(zhì)。本文以PVDF-HFP作為聚合物電解質(zhì)的基體,利用旋涂法制備電解質(zhì)。通過在體系中加入離子液體、無機填料等,研究離子液體增塑劑的含量以及無機填料的用量對電解質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能的影響,以期制備出高性能的聚合物電解質(zhì)。論文的研究內(nèi)容主要分為以下兩個部分:(一)基于PVDF-HFP、EMIM TFSI(IL)和LiTFSI的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究。以PVDF-HFP、IL和LiTFSI制備出凝膠聚合物電解質(zhì)。系統(tǒng)研究了IL和PVDF-HFP的比例對電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明隨著IL含量的增加,體系結(jié)晶度大幅度下降,熱分解溫度升高。此外,電化學測試表明,IL的加入能顯著提高GPEs的離子電導率和鋰離子遷移數(shù),特別是,3P/5E/2L電解質(zhì)在30℃下的電導率為2.0×10~(-3)S cm~(-1),鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)為0.53,電化學窗口為5 V�；谄涞腖iFePO_4/GPE/Li電池具有99%以上的庫倫效率,在0.1C下循環(huán)50次后,容量保持率約為86%。同時電解質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能。(二)基于PVDF-HFP、EMIM TFSI(IL)、LiTFSI和rGO-NH_2的凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究。以PVDF-HFP、IL、LiTFSI和rGO-NH_2制備凝膠聚合物電解質(zhì),并通過XRD、TGA和電化學工作站等測試方法進行測試分析,研究rGO-NH_2的用量對電解質(zhì)性能的影響。結(jié)果表明,rGO-NH_2的加入降低了電解質(zhì)的結(jié)晶度,提高了熱分解溫度。同時IL和rGO-NH_2的加入提高了GPEs的離子電導率,樣品3P/5E/2LG-10在30℃時的離子電導率為2.1×10~(-3)S cm-1,電化學穩(wěn)定窗口為4.9V,鋰離子遷移數(shù)為0.56,電池測試結(jié)果表明,以該電解質(zhì)組裝的電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM912
【部分圖文】：

第一章 緒論解質(zhì)概述鋰離子電池工作原理and 在 1978 年首次將 PEO/Li+固體聚合物電解質(zhì)應(yīng)于其優(yōu)越的性能如形狀多樣性、安全性、靈活性、-18]。雖然固態(tài)聚合物電解(SPEs)的安全性能和可靠子電導率較低、電池性能差，基于 SPEs 的鋰離子一步研究[19]。為了滿足電解質(zhì)的使用性能，使其能中加入低分子量的增塑劑（離子液體增塑劑，有機電解質(zhì)。凝膠聚合物電解質(zhì)體系中，電解質(zhì)的使用體的結(jié)晶度得到了抑制，非晶部分增加，可以顯著率[20]。

圖 1.4 石墨烯及氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1.4 The structural diagrams of graphene and graphene oxide1.6 本文的研究內(nèi)容與目標1.6.1 本文研究內(nèi)容現(xiàn)在，鋰離子電池以優(yōu)異的性能，受到越來越廣泛的研究和商業(yè)應(yīng)用。電質(zhì)在鋰離子電池的發(fā)揮著重要的作用，吸引了很多研究者的目光。聚合物電解因其安全性能高，形狀靈活，質(zhì)量輕等優(yōu)異的性能而備受關(guān)注。此外，相對于統(tǒng)的液態(tài)電解液，聚合物電解質(zhì)具有較高的安全性，形狀可控，抑制樹枝狀枝的生長等優(yōu)點，因此聚合物電解質(zhì)受到了越來越多的關(guān)注。本文將離子液體或GO 加入到聚合物基體中制備出電解質(zhì)，探索離子液體或者 GO 對 PVDF-HFP 結(jié)性能，熱穩(wěn)定性及電池性能響，通過 X 射線衍射光譜(XRD)，熱重分析儀(TGA表征離子液體、GO 以對 PVDF-HFP 結(jié)晶和熱穩(wěn)定性的影響，通過電化學工作站究對離子電導率、鋰離子遷移數(shù)和氧化還原能力的影響，明確離子液體、GO 的量對電解質(zhì)的作用。綜上所述，本研究內(nèi)容可以總結(jié)為以下兩個方面：

第二章 離子液體含量對 PVDF-HFP 凝膠聚合物電解質(zhì)性能影響示，當在聚合物 PVDF-HFP 中加入 IL 時，除了在 2 =20.1 和他的衍射峰均消失。此外，隨著 IL 含量的增加，2 =20.1 和，甚至消失。這是因為 IL 的加入起到了增塑劑作用，打亂了，使無定形區(qū)增加[70]。凝膠聚合物電解質(zhì)中的非晶區(qū)域有利于的加入也能促進聚合物的鏈段運動，從而提高凝膠聚合物電解

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