【摘 要】
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人们开发具有固态电解质的固态电池以解决传统液态电解液锂离子电池的安全问题。固态聚合物电解质相对于无机固态电解质存在的问题就是室温电导率较低,所以如何提高其室温电导率是其研究重点,通过功能化是解决其方法之一。目前静电纺丝法由于其制备的纤维薄膜孔隙率高、可操作性强、材料可选范围广等特点被广泛研究,而且还可通过对其喷头的设计进行多组分功能的复合。所以本论文以静电纺丝法为制备方法,对隔膜和聚合物电解质进行
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人们开发具有固态电解质的固态电池以解决传统液态电解液锂离子电池的安全问题。固态聚合物电解质相对于无机固态电解质存在的问题就是室温电导率较低,所以如何提高其室温电导率是其研究重点,通过功能化是解决其方法之一。目前静电纺丝法由于其制备的纤维薄膜孔隙率高、可操作性强、材料可选范围广等特点被广泛研究,而且还可通过对其喷头的设计进行多组分功能的复合。所以本论文以静电纺丝法为制备方法,对隔膜和聚合物电解质进行功能化的研究。具体包括以下内容:（1）通过单喷头静电纺丝技术制备PVDF-HFP@CCS@PFR复合隔膜。在该工作中先是通过电纺PVDF-HFP探究参数对其纤维的影响,随后利用电纺和热压技术PVDF-HFP纤维层改善陶瓷隔膜与极片之间的粘结性,从而提高其电池的循环稳定性。200次循环后容量保持率由80%提高至88%。（2）同轴静电纺丝法制高热稳定性单离子导体聚合物电解质。利用同轴静电纺丝技术实现核壳纤维两组分功能的复合。该技术制备的PI@PPSLi膜拥有极高的孔隙率和较高的离子电导率1.70×10-5 S/cm,且其迁移数可达0.76,在190℃下都不会发生明显的尺寸收缩,其还具有良好的循环性能和倍率性能。（3）多喷头静电纺丝法制单离子导体固态聚合物电解质。本工作中利用多喷头静电纺丝技术并对其进行热处理,构建了具有三维互穿网络结构的固态离子传导途径,并且该结构有利于抑制两个组分的分离。我们制备的PAS/PS膜在60℃下迁移数为0.96且离子电导率为5.4×10-5 S·cm-1。该方法还可以通过控制不同组成的纺丝喷头的数量来平衡组成比例,从而调节固态聚合物电解质的性能。
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