pmma凝胶聚合物的研究进展修改终版

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1、PMMA基凝胶聚合物电解质的研究进展刘转闫能磊郭小腾（郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001》摘要：本文简要介绍了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基凝胶聚合物电解质（GPE）及其制备方法，并着重讨论了目前国内外聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基凝胶聚合物电解质（GPE）的研究发展状况。关键词：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；凝胶聚合物电解质（GPE）；发展状况Progressinpoly(methylmethacrylate)-basedgelpolymerelectrolyteLiuZhuanYanNe

2、ngleiGuoXiaoteng(SchoolsofMaterialsScienceandEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou,450001,China)Abstract：Thepoly(methylmethacrylate)(FMMA)-basedgelpolymerelectrolyte(GPE)andthepreparationsisbrieflyintroduced,theresearchdevelopmentofPMMA-basedGPEathom

3、eandaboardisspeciallydiscussed.Keyword:PMMA;gelpolymerelectrolyte(GPE);development;引言凝胶聚合物电解质（GelPolymerElectrolyte,GPE）是一种由聚合物、电解质和低分子溶剂三组分通过一定的方法复合形成的具有合适微结构网络的聚合物，并且固定在微结构的液态电解质实现离子传导的聚合物电解质，起到支撑骨架的作用。虽然从严格实用的观点上来看，凝胶聚合物电解质不是高级锂离子电池中的最佳材料，但在如今电池行业领域上，

4、凝胶聚合物电解质仍然是比较理想的材料。其具有以下三点优势：1.能有效提高电池安全性能；2.与固态点电解质相比，电导率得到了显著提髙，其电导率与液态电解质相近，达到了lXlCrT/cm数量级⑴，由它组成的聚合物锂离子电池可以在室温下工作；3.易于加工成各种形状的电解质，从而制造超薄和各种形状的电池。随着研究的不断深入，目前在凝胶聚合物电解质领域，增塑剂和聚合物是决定电解质电化学性能的关键，是研究的重点。其中所用增塑剂通常是高介电常数、低挥发性、对聚合物复合物具有可混性和对盐具有良好的溶解性的有机溶剂。通常

5、有EC、PC、DMC、NMP、SL、BL、DMF、DEP、ES、BC、EMSF、3■甲基・2■恶畔烷酮（MO）等⑺。常用的聚合物有PVdF、PEO、PMMA、PAN等，其中PMMA系电解质凭借英与金属锂电极的界血阻抗低界面稳定性优良,再加上PMMA原料富，价格便宜，制备简单，从而引起了研究者对PMMA基凝胶聚合物电解质的研允兴趣。PMMA基凝胶聚合物电解质的制备方法PMMA基凝胶聚合物电解质一般有三种常用的制备方法。第一种方法是：将原料进行预处理后，置于手套箱中，将PMMA高聚物溶解在THF溶剂中，然后

6、加入含有锂盐的液态电解质，待完全混合均匀后，将溶液浇铸在玻璃或特富龙塑料薄膜上，在室温下干燥直到THF溶剂完全挥发为止，即可制得了凝胶聚合物电解质膜。但是该方法存在制备工艺繁琐、电解质电导率差的弊端。第二种方法是：将MMA单体、交联剂、含锂盐的液态电解质和引发剂直接混合均匀，然后注入电池，真空焊封，最后通过加热或UV聚合形成凝胶聚合物电解质。相对于第一种方法，该工艺大大简化，而且由于液态电解质可充分的润湿电池隔膜，使凝胶与电极和隔膜能紧密接触，降低界面阻抗。但它也存在一定的局限性，凝胶中未反应的单体和引

7、发剂残渣不容易除去，会影响凝胶的离子电导率和聚合物的稳定性。第三种方法是：先将单体、引发剂和液态电解质进行预聚合，然后将未反应的单体减压除去，接着再加入交联剂和引发剂，真空注入电池屮并焊封，最后进行物理或化学聚合形成凝胶电解质。该工艺既保留了方法二的优点，又克服了它的弊端，是一种较好的凝胶制备方法。研究进展聚合物电解质最早于1973年由Fenton等开始研究，后来Wrigut等发现聚环氧乙烯（PEO）与碱金属形成配合物（PEO・MX）,有较高的离子电导性。1975年Feullade和Perche乂发现聚

8、环氧乙烯（PEO）和聚偏氟乙烯（PVdF）等聚合的碱金属盐配合物具有离子电导性，并制成了聚丙烯睛（PAN）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的离子电导膜，1979年Armand将这类聚合物用于制造电池⑶。对PMMA基凝胶电解质的研究最早始于1985年，Iijima等⑷将15%（质量分数）平均分子量为7000的PMMA增塑制备成凝胶电解质膜，其室温电导率达lXl（fS/cm。随后，许多研究者对PMMA基GPE的微观结构、传导机理和改性方法等进行了