导　　师： 李伟善;左晓希

学科专业： G0304

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南师范大学

摘　　要： 锂离子电池由于其工作电压高、能量密度高、充放电寿命长、自放电小等优点已广泛用作移动电子终端电源。然而，锂离子电池因其高能量密度及采用有机易燃电解液体系，当发生误用或滥用时，存在爆炸的隐患。为提高锂离子电池的安全性，本文研究新型的阻燃剂和凝胶聚合物电解质。 通过对阻燃剂阻燃机理及物化性能的探讨，提出二种新型阻燃剂：甲基磷酸二甲酯(dmmp)和磷酸甲苯二苯酯(cdp)。采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等电化学方法，结合其他物理化学性能测试，研究了这二种阻燃剂的阻燃性能及其对电池性能的影响，得到如下结果： 1.电解液的阻燃性能由于dmmp和cdp的应用而显著提高。相同浓度时，dmmp和cdp与其他阻燃剂相比具有更好的阻燃性能；通过热冲击实验表明阻燃剂的加入能提高锂离子电池的热稳定性和延缓电池发生爆炸的时间。 2.dmmp和cdp在锂离子电池工作电压2.8-4.2v内不发生电化学反应。当添加5％dmmp或5％cdp时，电池的初始容量有一定的损失，但对电池的循环性能影响较小。 利用悬浮聚合法合成了聚合物：聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯p(an-mma)，并通过倒相法制备了自支撑多孔聚合物膜，进而制备出凝胶聚合物电解质。通过差热和热重分析(dsc/tg)、红外光谱(ftir)、交流阻抗(ac)、扫描电镜(sem)、吸液率和电池充放电实验等方法研究了聚合物、聚合物膜和聚合物电解质的性质，得到如下结果： 共聚物p(an-mma)是通过单体an和mma打开c=c的形式得到的；当单体an与mma比例为4:1时，得到的共聚物综合性能最好；聚合物电解质的离子电导率为1.25×10-3s·cm-1扫描电镜表明，聚合物膜具有丰富的微孔结构，聚合物膜的吸液率达200％以上；同时p(an-mma)膜具有良好的热稳定性，在300℃范围内保持稳定；电化学测试表明，以此聚合物电解质制备的聚合物锂离子电池有良好的循环性能和倍率放电性能。

关 键 词： 锂离子电池 阻燃剂 凝胶聚合物电解质

分 类 号： [TM911.3]

领　　域： [电气工程]