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聚合物锂离子电池具有安全性能好、能量密度高、易于加工成型等优点而受到广泛关注。电解质是锂离子电池的核心组成部分,对它的研究极具意义,其中凝胶聚合物电解质具有比固态电解质更高的电导率,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。凝胶电解质的常用基体材料中,P(VDF-HFP)因介电常数高(ε=8.4)、机械性能好、工作温度范围宽、结晶度不高等优点而备受研究者们的青睐。本论文中,我们以P(VDF-HFP)(KnyarFlex2801,六氟丙烯质量分数为12%)为基体,分别采用共混、纳米复合和模板造孔三种方法制备了三种聚合物电解质,对其进行电化学研究,主要工作内容如下:1.我们将PMMA和P(VDF-HFP)共混,并用离子液体N-甲基-N-丁基咪唑六氟磷酸盐(BMIPF6)增塑得到的电解质热稳定性好。PMMA降低了体系的结晶度,当PMMA/P(VDF-HFP)=1时,成膜性能最好,室温离子电导率接近10-3S·cm-1。以其为隔膜的Li/LiFePO4电池测试表现出较好的循环性能和倍率性能。2.我们在P(VDF-HFP)基体中原位分解正硅酸乙酯(TEOS)填充纳米SiO2,并加入离子液体N-甲基-N-乙基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4),制备了纳米复合聚合物电解质,探讨了不同TEOS加入量对其电化学性能的影响。用SEM观察到纳米粒子均匀地填充在聚合物基体中;FTIR结果表明TEOS分解产生了纳米SiO2;TG结果显示该电解质的热稳定性良好,热分解温度达到320℃;DSC测试结果表明,纳米粒子的填充降低了体系的结晶度,填充10%时达到最低;CV和LSV结果显示,该电解质的阴极和阳极稳定电位范围分别为<-1.0和4.6-5.2V(vs. Li/Li+)。当填充10%的SiO2时,室温电导率最大(1.77×10-3S·cm-1)。以其为隔膜的Li/LiFePO4电池测试表明该含量下的模拟电池具有较好的循环性能和倍率性能。3.我们以纳米CaCO3为模板,再用HCl溶液去掉模板,制备了三维多孔结构的P(VDF-HFP)基聚合物膜,浸渍电解液(1M LiPF6/EC-DMC(1:1,w/w))得到透明的凝胶聚合物电解质。纳米CaCO3由CaCl2、Na2CO3溶液反应制备,并用TC-114进行改性。通过TG和XRD测试证明了多孔膜中无残存的CaCO3。探讨了CaCO3与P(VDF-HFP)不同比例对该多孔聚合物电解质性能的影响。当m(CaCO3):m[P(VDF-HFP)]=3:1时,室温下离子电导率、吸液率最高,同时漏液率也最高。以m(CaCO3):m[P(VDF-HFP)]=2:1时所得聚合物电解质为隔膜,Li/LiMn2O4电池表现出最好的循环性能和倍率性能。