[01174217]锂电池用阻燃聚合物电解质的设计与制备

聚合物锂离子电池具有液态锂离子电池的高电压,高比能量,长循环寿命以及清洁无污染等特点,其应用前景越来越广泛。但锂离子电池工作过程中,如果电池内部反应所产生热量大于电池散热量,就会使电池的温度逐步升高,当温度达到着火点时,将引起燃烧或爆炸,带来灾难性的事故。因此锂离子电池的安全性越来越引起人们的重视,开发具有安全性的锂离子电池成为研究的热点。 目前提高聚合物锂电池阻燃性能的方法是在聚合物电解质中添加阻燃剂,外加阻燃剂虽可以提高聚合物电解质的阻燃性能,但阻燃剂的引入往往会降低聚合物电解质的离子电导率,并导致聚合物电解质出现相分离,导致聚合物电解质的力学性能变差。而在聚合物锂电池的应用过程中,要求电解质材料在具有较高的电导率的情况下避免相分离,保持较好的力学性能,因此开发具有本征阻燃性的聚合物锂离子电解质材料是目前亟待解决的问题。 本项目从分子的微观结构角度,对高分子的官能团及链段的结构进行设计,引入含磷聚合物结构单元,制备本征型阻燃聚合物电解质、改善聚合物电解质的阻燃性、电导性、热力学稳定性和界面性能,得到阻燃性好、离子电导率高及其电化学性能、力学性能和热稳定性优良的聚合物电解质;通过聚合物锂电池的动力学参数、电池循环性能参数的测定,针对性的调控电极与聚合物电解质界面特征,在满足阻燃性能要求的前提下,实现聚合物锂电池的优化设计。