24204.含磷鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)的設(shè)計(jì)、合成及性能研究

1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterThedesign，synthesisandperformanceofphosphoruscontaininggelpolymerelectrolytesforLitlliumion一一一●一一一，batteriesByZhenxiaominSupervisor：ZhengJinyunOrganicChemist

2、ryCollegeofChemistryandMolecularEngineeringMay2014摘要摘要本論文旨在設(shè)計(jì)合成應(yīng)用于鋰離子電池的高電導(dǎo)率的新型含磷凝膠聚合物電解質(zhì)。本論文合成了7種烯基磷酸／膦酸二烷基酯小分子化合物，利用1HNMR、31PNMR、13C卜瓜很、FT雙和HRMS等對(duì)這些化合物的結(jié)構(gòu)做了表征。研究了烯基磷酸／膦酸二烷基酯的自由基均聚合反應(yīng)，并研究了與其它含雙鍵的小分子如丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯類、丙

3、烯腈和交聯(lián)劑的共聚反應(yīng)。利用1HNMR、31PNMR、13CNMR、GPC等對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)和分子量做了表征，研究結(jié)果表明烯基磷酸／膦酸二烷基酯的自聚能力較差且分子量較小，通過(guò)測(cè)試共聚物中含磷化合物的比例，發(fā)現(xiàn)其與它雙鍵小分子有良好的共聚能力。利用TGA和DSC測(cè)試了共聚物的熱穩(wěn)定性，結(jié)果表明含磷聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性。在烯基磷酸／膦酸二烷基酯的聚合反應(yīng)的研究基礎(chǔ)上，在自由基引發(fā)劑存在下，與含雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑、共聚單體和鋰離子電池液態(tài)電

4、解液，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)熱聚合法合成了一系列含磷的交聯(lián)共聚型凝膠聚合物電解質(zhì)。重點(diǎn)測(cè)試這些凝膠聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，結(jié)合凝膠聚合物電解質(zhì)的外在性狀、機(jī)械性能等，挑選每種烯基磷酸／膦酸二烷基酯的最佳共聚凝膠電解質(zhì)配比。研究了共聚單體不同、單體比例不同、電解液含量不同、溫度等對(duì)電導(dǎo)率的影響并總結(jié)規(guī)律，合成出高電導(dǎo)率的綜合性能優(yōu)良的含磷凝膠聚合物電解質(zhì)。利用掃描電鏡研究了凝膠電解質(zhì)的形貌特征和聚合物主體三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部微觀構(gòu)造，初步解釋了此類