锂离子电池用pvdf基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究

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1、ＪＴＱ４２７密级分类号：：紐ＵＤＣ：１０１４２：单位代码Ｊ夂￥找£ｉ硕士学位论文锂离子电池用ＰＶＤＦ基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究馨２０１４５８８学号Ｊ：作者：＾删鮮学科名称：２０１７年５月１６日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。

2、与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位？论文的规定，即．学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可以将学位论文，九．的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：导师签名：、ｄ破曰期：—沈阳工业大学

3、硕士学位论文锂离子电池用PVDF基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究PreparationandCharacterizationofPVDF-basedGelPolymerElectrolyteforLithium-ionBatteries作者：高媛单位：理学院指导教师：田波副教授单位：理学院协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2017年5月13日学位授予单位：沈阳工业大学摘要聚合物锂离子电池是目前研究的性能最好的锂离子电池之一，它不仅形状设计灵活，而且相比常规锂离子电池具有更高的安全性。凝胶态电解质结合了全固态电解质安全性和液态电解质高

4、离子导电性的优点，更有望在聚合物锂离子电池中得到实际应用。本文采用PVDF作为凝胶聚电解质的基膜材料，分别用化学接枝法和共混法将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）、甲基丙烯酸缩水甘油酯-顺丁烯二酸酐共聚物[P(GMA-MA)]和聚顺丁烯二酸酐（PMA）引入到PVDF中，并掺杂带有环氧基团的SiO2和LiClO4，通过相转化法制备了几种PVDF微孔膜，并进一步通过凝胶化得到了PVDF基凝胶聚合物电解质。文中考察了GMA和MA质量比对微孔膜及电解质膜性能的影响，测量了未经凝胶化膜的吸液率及孔隙率，分别采用红外光谱（IR）、X-射线衍射光谱（XR

5、D）和扫描电镜（SEM）对膜基团变化、结晶情况及微观形貌进行了表征；通过测量各PVDF基凝胶聚合物电解质膜的交流阻抗（EIS）确定了它们的锂离子电导率，分别以LiFePO4和LiCoO2作为正极测量了各电解质膜的充放电性能。结果表明，在PVDF中引进带环氧基团的SiO2和LiClO4，可有效制备具有均匀孔隙结构的膜，并同时降低PVDF结晶度。对于未经凝胶化的PVDF接枝和共混膜，膜中孔隙分布均匀，膜材料处于半结晶状态，且易吸收和保持电解液并发生凝胶化，使膜具有较高电导率。其中接枝膜PVDF-g-PMA/SiO2/LiClO4吸液率达292%

6、、孔隙率为21.3%，电导率达39.7mS/cm，其充放电性能远优于其它膜及商业锂离子膜Celeard2032，该膜在LiCoO2作为正极的首次充放电比容量分别为180.9mAh/g和167.1mAh/g，循环充放电60圈后，其放电比容量依然可保持在138.8mAh/g。关键词：凝胶电解质，锂离子电池，PVDF，化学接枝法，共混法IAbstractPolymerlithium-ionbatteryisoneofthebestlithium-ionbatteriesatpresent,whichisnotonlyflexibleondesig

7、ningtheshapeofbattery,butalsoshowshighersecuritycomparedtotraditionallithium-ionbattery.Gelpolymerelectrolyte,combiningthemeritsofthesecurityofsolidstateelectrolyteandthehighionicconductivityofliquidelectrolyte,whichismorepromisingforthepracticalapplicationinpolymerlithium

8、-ionbattery.Inthispaper,PVDFisusedasthesubstratematerialofthegelpolymerelectrolyte.Theche