基于熱固性樹脂的復(fù)合電解質(zhì)制備與研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)電池既能夠提供電能，又能作為承力結(jié)構(gòu)，可有效降低航空航天飛行器的質(zhì)量，節(jié)約空間，提高有效載荷。本論文針對結(jié)構(gòu)電池用復(fù)合電解質(zhì)，以熱固性樹脂為基體，通過對其制備工藝、試劑配比的研究，探討分析了該類復(fù)合電解質(zhì)性能，制備出能夠滿足一定環(huán)境下結(jié)構(gòu)電池使用的復(fù)合電解質(zhì)。
　　為提高結(jié)構(gòu)承載相的力學(xué)性能，在制備中摻雜了一定量的無機SiO2粉，通過對用量等因素的研究，發(fā)現(xiàn)在TDE-85樹脂中摻雜5％的SiO2，能夠?qū)⒐袒锟箯潖姸忍岣?2.

2、3%，達到276.62MPa，拉伸強度提高38.6%，達到102.13MPa；在水性環(huán)氧樹脂中，摻雜32%的SiO2，固化物抗彎強度提高21.9%，達到15.28MPa。同時，SiO2的加入，也提高了兩種結(jié)構(gòu)承載相的吸液率和保液能力。
　　采用萃取-吸附法制備了TDE-85為基體的復(fù)合電解質(zhì)。以萘/DBP的混合造孔劑對樹脂基體進行造孔，在萘：DBP=3：1時，制得的結(jié)構(gòu)承載相性能達到最好：抗彎強度23.76MPa，吸液率77.91

3、%。對該體系下球磨得到的前驅(qū)體漿料進行預(yù)固化處理2h，并通過隔膜-極片熱復(fù)合的方式對正極材料進行保護，有效改善了樹脂-正極材料界面對電池性能的影響，使原位聚合工藝下復(fù)合電解質(zhì)電導(dǎo)率達到10-3S/m量級，電池0.05C電流放電比容量提高到155.6mAh/g，0.5C倍率循環(huán)50次，容量保持率為91.4%。
　　水性環(huán)氧樹脂體系直接聚合，將水相揮發(fā)后即可得到所需的多孔結(jié)構(gòu)承載相，抗彎強度15.28MPa，吸液率66.17%。該體系

4、樹脂固化物以球狀顆粒存在，通道孔徑約1μm，能夠提供良好的毛細效應(yīng)。采用原位聚合工藝，所得復(fù)合電解質(zhì)電導(dǎo)率5.1×10-4S/m，電池0.1C放電比容量為140.9mAh/g，5C放電比容量為91.0mAh/g。經(jīng)隔膜熱復(fù)合對正極材料形成保護，復(fù)合電解質(zhì)電導(dǎo)率同樣提高到10-3S/m量級，電池0.1C放電比容量提高到148.0mAh/g，5C放電比容量為99.5mAh/g。0.5C倍率循環(huán)50次，容量保持率為98.5%，電性能優(yōu)于TDE