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镁离子电池是近年来快速发展的一种极具潜力的新型能源,它具有高功率、高能量密度、低成本、无毒害、高安全性等特点,相较锂离子电池有很大的优势,具有十分广泛的用途和良好的发展前景。电解质是镁离子电池的核心组成部分,对它的研究极具意义。凝胶型聚合物电解质具有比固态电解质更高的离子电导率,比液态电解质更好的安全性能和热稳定性能而成为研究的热点。本论文以PVDF-HFP为聚合物基体,Mg(Tf)2为添加的盐,室温离子液体EMITf为增塑剂,使用工艺简单的溶液浇铸法分别制备了全固态聚合物电解质和凝胶型聚合物电解质,通过XRD、SEM、DSC、TGA、交流阻抗,循环伏安等测试手段对电解质膜的晶体结构、微观形貌、热学性能、界面性能、电化学性能等进行了表征。分别研究了镁盐含量、离子液体含量等对聚合物电解质性能的影响规律及作用机理。全固态电解质的测试结果表明,在聚合物基体中加入镁盐Mg(Tf)2后,电解质膜开始出现微孔结构,电解质的结晶度及热稳定性随着镁盐浓度的增大而降低,抗拉强度随着镁盐浓度的增大而减小,当镁盐含量为10%时,电解质离子电导率最高,可达到1.07×10-5 S cm-1,电化学稳定窗口为4.1 V。此时电解质的热稳定性能和力学性能较好,电解质的熔点为126°C,热分解温度为357°C,电解质的杨氏模量高达167 MPa,拉伸强度高达6.4 MPa,断裂应变高达686%。凝胶型聚合物电解质是在全固态聚合物电解质的基础上,添加室温离子液体EMITf制备得到的。加入EMITf后电解质膜的热稳定性及力学性能均只有小幅度降低,电解质表面出现了丰富的微孔结构,离子电导率和电化学稳定性显著提高。当EMITf含量为40%时,电解质的离子电导率最高,为4.63×10-3 S cm-1,较全固态聚合物电解质电导率提高了两个数量级;电解质的电化学稳定窗口高达4.8 V,较全固态聚合物电解质提高了0.7 V。此时该电解质拥有良好的热稳定性和力学性能,电解质的熔点为112°C,杨氏模量为66 MPa,抗拉强度可达3.4 MPa,断裂应变为633%,可以很好的应用于镁离子电池中。