烯丙基磷酸二烷基酯凝胶聚合物电解质的合成与性能研究

• 作 者: 郑金云[1]李肖[1]张潞潞[1]赵玉芬[2]
• 机 构: 郑州大学化学与分子工程学院,河南省化学生物与有机化学重点实验室,郑州,450001
• 出 处: 中国化学会第29届学术年会
• 发表日期: 2014年期

　　锂离子电池采用凝胶聚合物电解质不仅可以显著提高电解液的浸润和保持能力，从而显著提高电池寿命，并且也可以提高电池的抗漏液性能和结构强度，增强大功率锂离子电池的安全性和可靠性。而且也较好地满足了电子电器产品对可充放电电池高能量密度、轻型薄膜化等性能要求[1]。烯丙基磷酸二烷基酯具有磷酸酯良好的阻燃性能，又具有可聚合的双键官能团，可以作为凝胶聚合物电解质的聚合单体。共聚、交联可以结合不同单体的优点并改善共聚物的各项性能，有助于形成机械性能优良的高电导率的凝胶聚合物电解质。本论文采用现场热聚合的方式来合成了烯丙基磷酸二烷基酯与其它含双键的不同功能单体(如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯等)共聚交联的含磷凝胶聚合物电解质。重点测试这些凝胶聚合物电解质的离子电导率，结合凝胶聚合物电解质的外在性状、机械性能等，挑选每种烯丙基磷酸二烷基酯的最佳共聚凝胶电解质配比。研究了共聚单体不同、单体比例不同、电解液含量不同、温度等对电导率的影响并总结规律，合成出高电导率的综合性能优良的含磷凝胶聚合物电解质。利用扫描电镜研究了凝胶电解质的形貌特征和聚合物主体三维空间网状结构的内部微观构造，初步解释了此类凝胶电解质的高导电性。利用TGA和DSC测试了共聚物的热稳定性，结果表明含磷聚合物具有良好的热稳定性。利用燃烧实验测试了凝胶聚合物电解质的自熄时间和燃烧时间等，结果表明含磷凝胶电解质具有较好的阻燃性能。