左 翔 蔡 烽 刘晓敏 杨 晖 沈晓冬

(南京工业大学材料科学与工程学院，南京210009)

1 引言

聚合物锂电池具有能量密度高、形状灵活、循环寿命长等优点，因此受到研究者越来越广泛的关注.1-3其关键材料之一凝胶聚合物电解质(GPE)是由聚合物基体、增塑剂与锂盐复合形成的体系，通常这类体系为了获得较高的电导率，需加入大量的碳酸酯类增塑剂，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DEC)等，导致电解质膜易燃，力学性能以及热稳定性变差.因此选择合适的聚合物基体和增塑剂以获得综合性能优良的凝胶聚合物电解质是当前的研究热点.

三乙二醇二甲醚是一种不易燃(Fp=110°C)，与金属锂电极反应活性低并且界面稳定好的长链醚类增塑剂，4可以制备得到兼顾安全性和循环性能的电解质.由于长链醚类增塑剂介电常数偏低(ε＜10)，室温下粘度较大(η＞3);另外为保证凝胶电解质良好的成膜性能，通常采用化学交联型的聚合物基体，而化学交联往往导致聚合物链段的运动能力下降.在上述两方面的作用下，目前基于长链醚类的化学交联型凝胶电解质室温电导率在10-3.15-10-3.68S·cm-1之间，5-9难以满足锂离子电池的应用要求.研究者们设计了一系列物理交联型的嵌段，10，11接枝12-14聚合物基体，这些聚合物至少是由两种不相容的聚合物链段所构成，通常非导电性的链段自组装形成物理交联网络，提高了聚合物的空间稳定性.由于物理交联的形成依靠的是分子链间的缠绕或……