● 摘要
锂离子电池材料对电池的性能影响很大。其中由于聚合物固体电解质具有容易加工、柔软、安全和尺寸稳定的优点，因此有很大的希望成为液体电解质的替代品。本论文主要研究工作集中于新型聚合物电解质基体及其在全固态锂离子电池中的应用。
本论文从聚合物基体的选择及合成，全固态聚合物电解质膜的制备与性能表征出发，对全固态聚合物电解质膜的性能进行了改进和优化，制备出全固态聚合物电解质膜，电解质的性能用热分析、红外、阻抗谱表征并装配成全固态锂离子电池进行充放电。
首先针对研究广泛的PEO基全固态电解质，通过引入不同种类的纳米粒子（如TiO2、Al2O3、SiO2、CoO等）制备了不同种类的全固态聚合物电解质膜，纳米填料降低了PEO结晶性，使得体系离子导电率提高了1个数量级，达到了10-7S/cm；
其次以PEO为基体，引入有机酸（如草酸即乙二酸OA（HOOC-COOH）、柠檬酸CA（HOOC-CH2-COHCOOH-CH2-COOH）、苹果酸MA（HO-CH-COOH）、酒石酸TA（HOOC-CHOHCHOH-COOH）），对PEO基聚合物电解质的离子导电率影响不大，由于锂离子与PEO乙基氧络合，羧基的引入没有促进作用；
通过光聚合的方式，合成交联梳妆聚合物基体。选取聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEG475）与聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGD）紫外光引发条件下聚合制备电解质基体，并同时引入小分子增塑剂丁二腈（SN）制备梳妆交替共聚合物电解质膜，相对于PEO体系，此体系的离子导电率提升2-3个数量级，达到10-6-10-5S/cm，PEG475+PEGD+40wt%SN体系化学稳定窗口为4.8V,热分解温度为260℃，具有一定的机械强度,此体系循环性能尚不能满足实际需要；
最后，选取聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEG475）与N,N二甲基丙烯酰胺（DMMA）作为交联共聚基体，并同时引入增塑剂丁二腈（SN）制备全固态电解质膜，离子导电率提高3-4个数量级，达到10-5-10-4S/cm,此体系热稳定温度为250℃，电化学稳定窗口为5.0V，基本满足电解质的需要，此体系循环性能较好。
由于最后两章工作采取无溶剂制备工艺，因此对于全固态电解质的制备有一定的参考意义。
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