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新型聚合物锂离子电池有着广泛的应用前景。本论文首先采用多种方法制备了聚合物锂离子电池的重要组成部分——凝胶态聚合物电解质膜。通过对凝胶态聚合物电解质膜以及所研制的聚合物锂离子电池进行详细的研究，本文探讨了影响凝胶态聚合物电解质膜物理化学性能的因素，并制作出了具有优越电化学性能的聚合物锂离子电池。
实验结果表明：1)合成了具有特殊性质的新型共聚物，并与其他聚合物共混，掺杂纳米无机粒子，制备出电化学性能优越的聚合物复合膜。新型共聚物含有的极性基团有利于提高聚合物复合膜的电解液吸收量和离子电导率，非极性基团有利于增强聚合物复合膜的机械强度；2)采用性质稳定的多孔性无纺布作为支撑体制作了独特的无纺布聚合物复合膜。该复合膜在有效地提高聚合物复合膜的机械强度的同时，还保持了良好的电化学性能。无纺布的厚度、与聚合物的相容性是决定无纺布聚合物复合膜性能优劣的关键因素之一；3)用热聚合法原位制备了电化学性能优越的聚合物锂离子电池。影响凝胶态聚合物电解质膜和聚合物锂离子电池性能的主要因素是聚合物比例、交联剂种类以及引发剂等。研究发现，引发剂的引发效率低导致凝胶态聚合物电解质膜中残留大量未反应交联剂，使电池内阻增大，是聚合物锂离子电池性能降低的主要原因。热聚合反应发生在电池壳体内部，与外界隔离，因而该制备方法对操作环境要求低，而且制备过程比较简单，是一种优良的制作聚合物锂离子电池的方法；4)对负极极片进行特殊处理，在其表面形成了一层聚合物复合膜，有效地减少石墨与电解液中溶解的锰离子的反应，使石墨性能稳定，提高了LiMn2O4-NG锂离子电池的高温循环性能。而且，采用经过处理的负极制备聚合物锂离子电池，无需使用普通隔膜，降低了电池的制作成本，是一种很好的制备聚合物锂离子电池的新方法。