MMA-OE基固态聚合物电解质的研究
发布时间：2023-12-24 13:06
商业化的锂离子电池电解质以有机液态电解质为主,存在着易泄漏挥发、易燃易爆等问题。固态聚合物电解质由于具有低成本,良好的界面稳定性,优异的成膜性和可塑性等特点而成为目前研究的热点,但是电导率低、电化学稳定性差等缺点限制了其进一步应用。本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(OE)作为单体,系统研究了二者的无规和嵌段共聚物电解质体系,此外还在两种单体的基础上引入新的第三单体制备新型三元无规共聚物的固态聚合物电解质。通过对聚合物结构和物理性质进行表征,测试和分析了聚合物电解质的性能及离子导电机理。具体研究内容和结果如下:(1)利用普通自由基聚合制备了无规共聚物PMO电解质材料,通过1H NMR、FTIR和GPC证实了PMO制备成功,并利用GPC和DSC对其Mn及进行表征。PMO-70电解质在LiClO4含量为50 wt%时,电导率达到最大值9.30×10-7 S/cm;电化学稳定窗口在4.7 V左右,同时PMO电解质与锂金属之间具有较好的界面稳定性。(2)采用可逆加成-断裂链转移活性由基(RAFT)聚合成功制备了两嵌段共聚物B-...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.前言
1.1 锂离子电池的概述
1.1.1 锂离子电池的组成及原理
1.1.2 锂离子电池的发展
1.2 常见的固态聚合物电解质
1.2.1 PEO基聚合物电解质
1.2.2 PMMA基聚合物电解质
1.2.3 其他聚合物电解质
1.3 固态聚合物电解质的改性方法
1.3.1 共混
1.3.2 共聚
1.3.3 接枝
1.3.4 交联
1.3.5 单离子导体
1.4 课题研究的目的、内容和创新点
1.4.1 研究目的和内容
1.4.2 创新点
2.PMO固态聚合物电解质体系
2.1 引言
2.2 PMO的合成及其电解质的制备
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 试剂的准备与纯化
2.2.4 无规共聚物PMO的合成
2.2.5 PMO电解质膜的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 核磁共振仪(NMR)
2.3.2 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.3.3 凝胶渗透色谱仪(GPC)
2.3.4 差式扫描量热仪(DSC)
2.3.5 电化学工作站
2.3.6 新威电池测试系统
2.4 PMO及其电解质的结果分析与讨论
2.4.1 1H NMR表征与分析
2.4.2 FTIR表征与分析
2.4.3 GPC表征与分析
2.4.4 DSC表征与分析
2.4.5 电解质的DSC表征及分析
2.4.6 电解质电导率的测试与分析
2.4.7 电解质锂离子迁移数的测试与分析
2.4.8 电解质电化学稳定性的测试与分析
2.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
2.5 本章小结
3.B-PMO固态聚合物电解质体系
3.1 引言
3.2 B-PMO的合成及其电解质的制备
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 试剂的准备与纯化
3.2.4 嵌段共聚物B-PMO的合成
3.2.5 B-PMO电解质膜的制备
3.3 测试与表征
3.4 B-PMO及其电解质的结果分析与讨论
3.4.1 1H NMR表征与分析
3.4.2 FTIR表征与分析
3.4.3 GPC表征与分析
3.4.4 DSC表征及分析
3.4.5 电解质的DSC表征及分析
3.4.6 电解质的电导率测试与分析
3.4.7 电解质的锂离子迁移数测试
3.4.8 电解质电化学稳定性的测试与分析
3.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
3.5 本章小结
4.三元共聚固态聚合物电解质体系
4.1 引言
4.2 三元共聚物的合成及其电解质的制备
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 试剂的准备与纯化
4.2.4 三元共聚物的合成
4.2.5 三元共聚物电解质膜的制备
4.3 测试与表征
4.4 三元共聚物及其电解质的结果分析与讨论
4.4.1 1H NMR表征与分析
4.4.2 FTIR表征与分析
4.4.3 GPC表征与分析
4.4.4 DSC表征与分析
4.4.5 电解质的DSC表征及分析
4.4.6 电解质电导率的测试与分析
4.4.7 电解质锂离子迁移数的测试与分析
4.4.8 电解质的电化学稳定性的测试与分析
4.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
4.5 本章小结
5.结论
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
本文编号：3874569
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.前言
1.1 锂离子电池的概述
1.1.1 锂离子电池的组成及原理
1.1.2 锂离子电池的发展
1.2 常见的固态聚合物电解质
1.2.1 PEO基聚合物电解质
1.2.2 PMMA基聚合物电解质
1.2.3 其他聚合物电解质
1.3 固态聚合物电解质的改性方法
1.3.1 共混
1.3.2 共聚
1.3.3 接枝
1.3.4 交联
1.3.5 单离子导体
1.4 课题研究的目的、内容和创新点
1.4.1 研究目的和内容
1.4.2 创新点
2.PMO固态聚合物电解质体系
2.1 引言
2.2 PMO的合成及其电解质的制备
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 试剂的准备与纯化
2.2.4 无规共聚物PMO的合成
2.2.5 PMO电解质膜的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 核磁共振仪(NMR)
2.3.2 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.3.3 凝胶渗透色谱仪(GPC)
2.3.4 差式扫描量热仪(DSC)
2.3.5 电化学工作站
2.3.6 新威电池测试系统
2.4 PMO及其电解质的结果分析与讨论
2.4.1 1H NMR表征与分析
2.4.2 FTIR表征与分析
2.4.3 GPC表征与分析
2.4.4 DSC表征与分析
2.4.5 电解质的DSC表征及分析
2.4.6 电解质电导率的测试与分析
2.4.7 电解质锂离子迁移数的测试与分析
2.4.8 电解质电化学稳定性的测试与分析
2.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
2.5 本章小结
3.B-PMO固态聚合物电解质体系
3.1 引言
3.2 B-PMO的合成及其电解质的制备
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 试剂的准备与纯化
3.2.4 嵌段共聚物B-PMO的合成
3.2.5 B-PMO电解质膜的制备
3.3 测试与表征
3.4 B-PMO及其电解质的结果分析与讨论
3.4.1 1H NMR表征与分析
3.4.2 FTIR表征与分析
3.4.3 GPC表征与分析
3.4.4 DSC表征及分析
3.4.5 电解质的DSC表征及分析
3.4.6 电解质的电导率测试与分析
3.4.7 电解质的锂离子迁移数测试
3.4.8 电解质电化学稳定性的测试与分析
3.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
3.5 本章小结
4.三元共聚固态聚合物电解质体系
4.1 引言
4.2 三元共聚物的合成及其电解质的制备
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 试剂的准备与纯化
4.2.4 三元共聚物的合成
4.2.5 三元共聚物电解质膜的制备
4.3 测试与表征
4.4 三元共聚物及其电解质的结果分析与讨论
4.4.1 1H NMR表征与分析
4.4.2 FTIR表征与分析
4.4.3 GPC表征与分析
4.4.4 DSC表征与分析
4.4.5 电解质的DSC表征及分析
4.4.6 电解质电导率的测试与分析
4.4.7 电解质锂离子迁移数的测试与分析
4.4.8 电解质的电化学稳定性的测试与分析
4.4.9 电解质对锂金属稳定性的测试与分析
4.5 本章小结
5.结论
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
本文编号：3874569
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3874569.html
