商業(yè)化的鋰離子電池主要使用液體電解質(zhì),其中的有機溶劑在高溫下易分解爆炸,影響鋰離子電池的安全性能。此外,有機液體電解質(zhì)限制了鋰離子電池的電化學窗口。在長時間充放電使用過程中會出現(xiàn)鋰枝晶現(xiàn)象,影響鋰離子電池的性能。因此,可用于鋰離子電池的固體電解質(zhì)有望解決上述問題,因而受到了廣泛關注。但是,現(xiàn)有的固體電解質(zhì)與液體電解質(zhì)相比,離子電導率較低,而且還存在機械性能差、可加工性較差等問題,制約了鋰離子固體電解質(zhì)的應用。本文通過縮聚反應合成了剛性骨架上含鏻離子的離子型聚合物,在其中摻入雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI),實現(xiàn)了室溫下的鋰離子快速傳導。通過材料組成和制備條件的優(yōu)化,確定了電導率最優(yōu)的離子型聚合物為四羥甲基鏻與4,4’-二氨基二苯砜縮聚生成的產(chǎn)物,并進一步研究了此種離子型聚合物的電化學性能和阻燃性能。本文研究成果如下:1.通過四羥甲基鏻鹽與5種芳香二胺的縮聚,我們合成了 5種剛性骨架上含鏻離子的離子型聚合物。在所得離子型聚合物中摻入鋰鹽LiTFSI形成復合電解質(zhì)。通過測試五種復合電解質(zhì)的電導率,確定電導率最高的是聚(四羥甲基鏻-4,4’-二氨基二苯砜)三氟甲烷磺酰亞胺(TDS)摻雜鋰...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 無機固體電解質(zhì)
        1.2.1 NASICON型無機固體電解質(zhì)
        1.2.2 LISICON型無機固體電解質(zhì)
        1.2.3 Garnet型無機固體電解質(zhì)
        1.2.4 Perovskite型無機固體電解質(zhì)
        1.2.5 其他類無機固體電解質(zhì)
    1.3 有機固態(tài)電解質(zhì)
        1.3.1 柔性聚合物電解質(zhì)
        1.3.2 剛性聚合物電解質(zhì)
    1.4 含磷阻燃劑的發(fā)展
    1.5 阻燃電解質(zhì)的發(fā)展
    1.6 本論文選題背景和研究內(nèi)容
第2章 離子型固體電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 材料制備
        2.2.3 材料表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 固體電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        2.3.2 TDS和(LiTFSI)₂-TDS的結(jié)構(gòu)表征
    2.4 小結(jié)
第3章 離子型固體電解質(zhì)的電化學性質(zhì)和阻燃性質(zhì)測試
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 復合電解質(zhì)電化學器件的組裝與性能測試
        3.2.2 復合電解質(zhì)的阻燃性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 (LiTFSI)₂-TDS的電化學性能測試
        3.3.2 (LiTFSI)₂-TDS的燃燒性能測試
    3.4 小結(jié)
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3808013