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(jī)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(jī)液體電解質(zhì)限制了鋰離子電池的電化學(xué)窗口。在長(zhǎng)時(shí)間充放電使用過(guò)程中會(huì)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(wèn)題,因而受到了廣泛關(guān)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(dǎo)率較低,而且還存在機(jī)械性能差、可加工性較差等問(wèn)題,制約了鋰離子固體電解質(zhì)的應(yīng)用。本文通過(guò)縮聚反應(yīng)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(shí)現(xiàn)了室溫下的鋰離子快速傳導(dǎo)。通過(guò)材料組成和制備條件的優(yōu)化,確定了電導(dǎo)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(jìn)一步研究了此種離子型聚合物的電化學(xué)性能和阻燃性能。本文研究成果如下:1.通過(guò)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(fù)合電解質(zhì)。通過(guò)測(cè)試五種復(fù)合電解質(zhì)的電導(dǎo)率,確定電導(dǎo)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(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.2.1 NASICON型無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.2.2 LISICON型無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.2.3 Garnet型無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.2.4 Perovskite型無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.2.5 其他類無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
    1.3 有機(jī)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?jī)?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(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)性質(zhì)和阻燃性質(zhì)測(cè)試
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 復(fù)合電解質(zhì)電化學(xué)器件的組裝與性能測(cè)試
        3.2.2 復(fù)合電解質(zhì)的阻燃性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 (LiTFSI)₂-TDS的電化學(xué)性能測(cè)試
        3.3.2 (LiTFSI)₂-TDS的燃燒性能測(cè)試
    3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3808013