聚丙烯酸-聚氧化乙烯(PAA-PEO)基聚合物電解質(zhì)膜的制備和改性.pdf

1、l I I I I I I I I I I I I I I I I I I I IY 3 4 0 3 7 4 5聚丙烯碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼：1 0 3 5 7密 級：保密期限：聚氧化乙烯( P A A ／P E O ) 基聚合物電解質(zhì)膜的制備和改性P r e p a r a t i o n a n d m o d i f ic a t io n o fp o ly ( a o r y l ica c id ) ／p o ly ( e t

2、 h y l e n e o x id e ) ( P A A ／P E O ) 一b a s e dp o l y m e r e I e e t r o I y t em e m b r a n e學(xué) 號 C 1 5 2 0 1 0 3 5姓 名一級學(xué)科孫仁詣化學(xué)二級學(xué)科 物理化學(xué)指導(dǎo)教師完成時間薛照明2 0 1 8 年5 月摘要隨著時代的進步，人們的生活水平也跟著不斷的提高，地球傳統(tǒng)能源的容量有限，近十年來各行各業(yè)對鋰離子電池的需

3、求不斷的增長。鋰離子電池具有更高效、更長壽、更安全等優(yōu)點，讓鋰離子電池更加貼近生活。本論文主要研究制備一種新型的高分子聚合物電解質(zhì)隔膜并研究其熱學(xué)、力學(xué)、電化學(xué)等性能。首先采用溶液澆鑄的方法制備以P A A ／P E O 為基體的高分子聚合物電解質(zhì)，研究不同質(zhì)量比的P A A ／P E O 對高分子聚合物電解質(zhì)性能的影響。實驗表明，3 0 ％f l 勺P A A 有效的改善了高分子聚合物電解質(zhì)的形貌特征，兩種高分子的交聯(lián)使得在膜的表面產(chǎn)

4、生了分布均勻的蜂窩狀的孔狀結(jié)構(gòu)，有利于電解液的存儲，有利于離子的傳導(dǎo)，從而P A A 的引入提高了聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率，根據(jù)D S C 、T G 、X R D 、交流阻抗測試以及電化學(xué)窗口5 種分析方法，得出P A A 的引入對P E O 基聚合物電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了改變，增強了聚合物體系的熱熔溫度，抑制了P E O 的結(jié)晶度，提高了穩(wěn)定性，電化學(xué)氧化窗口為4 ．4 V ，當(dāng)P A A 含量為3 0 ％的時候離子電導(dǎo)率最高為5 ．5 9

5、×1 0 —3 S ·C l T I ～。納米粒子S i 0 2 的引入使P A A ／P E O 基高分子聚合物電解質(zhì)隔膜的性能發(fā)生過改變。當(dāng)加入5 ％f l , ' 3 納米粒子時，聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率最高為3 ．9 1 ×1 0 ‘3 S ·c m - 1 ，我們發(fā)現(xiàn)S i 0 2 的加入與P A A ／P E O 基高分子聚合物電解質(zhì)體系存在著相互作用，使得鏈段的規(guī)整度降低，增加了

6、無定型區(qū)域的比例，有利于減小P E O 的結(jié)晶度。S i 0 2 的引入對P A A ／P E O —S i 0 2 高分子聚合物電解質(zhì)的降解溫度進行了改善，當(dāng)加入的S i 0 2 納米粒子的含量為5 ％的時候，止L t , - t 最高的降解溫度為4 0 0 0 C 。通過制備C R 2 0 3 2 型號的紐扣電池對自制的3 0 ％P A A ／P E O 基高分子聚合物電解質(zhì)進行容量、循環(huán)性能、庫倫效率進行測試，實驗表明在不同倍率下