【摘要】：固體聚合物電解質因具備高安全性成為目前鋰電池研究的熱點之一，但它的發(fā)展受到兩大難題的限制：(1)無法設計出同時具有較高離子導電性和良好機械性能的固體聚合物電解質；(2)載流子鋰離子攜帶電流僅占總電流的1/5左右，在電池運作過程中導致濃差極化現(xiàn)象，引起鋰枝晶產(chǎn)生和電壓損失。本文設計了一種具備自組裝性能的AB兩嵌段新型單離子導體來同時協(xié)調固體聚合物電解質的機械性能、電導率和鋰離子遷移數(shù)。論文中設計的AB兩種單體結構分別為具備較高柔性的聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯和較大鋰離子解離度的(對乙烯苯磺酰)(三氟甲基磺酰)亞胺鋰。 本文主要包括兩部分：(1)以聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯(POEM)制備大分子鏈轉移試劑，引發(fā)(對乙烯苯磺酰)(三氟甲基磺酰)亞胺鋰(LiSTFSI)單體的可逆加成斷裂鏈轉移自由基聚合(RAFT)，最終合成得到了4種不同EO/Li+的AB型兩嵌段單離子導體(Poly(POEM) b LiPSTFSI)。為了便于比較，本文合成了4種相應EO/Li+的共混單離子導體(Poly(POEM)/LiPSTFSI)。(2)兩類單離子導體的結構由1H NMR、19FNMR等進行表征，并對兩類單離子導體的基本性質如分子量、熱行為、熱穩(wěn)定性、XRD、電導率和鋰離子遷移數(shù)等進行了表征，并對實驗結果進行了分析和討論。結果表明，小角度X射線散射(SAXS)曲線顯示嵌段單離子導體(Poly(POEM) b LiPSTFSI)未發(fā)生預期的微相分離現(xiàn)象，但是嵌段單離子導體(Poly(POEM) b LiPSTFSI)具備低玻璃化溫度(EO/Li+=17.1時，Tg僅為-59.2oC)、良好熱穩(wěn)定性(熱分解溫度均大于260oC)、室溫電導率較高(EO/Li+=17.1, σ=3.75×106S/cm)、鋰離子遷移數(shù)高(tLi+≈1)和無晶相存在等良好性能。
【圖文】：

尤其是電子產(chǎn)品如移動電話、MP3備的問世和電動汽車的出現(xiàn)，迫使人們尋求高比染的新型二次能源，特別是對具備良好循環(huán)性能池的需求日益劇增[1-4]。金屬鋰為負極，它在金屬中具備最負標準電極電位(0.259g/Ah)，因此二次鋰電池具備高工作電壓和高較寬，低溫性能優(yōu)異且鋰負極制作簡單等優(yōu)點，金屬作為電極，它的活潑性一方面促使電極與液態(tài)子在電極/電解質界面?zhèn)鬏數(shù)?SEI 膜，影響電池性均勻沉積導致鋰枝晶的產(chǎn)生，，使電池內部短路，用的有機液態(tài)電解液易揮發(fā)、易燃、易泄露的缺點導致電池的封裝復雜，對電池的設計要求較為嚴

庵手鴆匠晌

本文編號：2576513