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聚合物锂离子电池凝胶电解质的研究进展

2014-09-08刘晓红饶国华王振希

江西科学 2014年4期
关键词:增塑剂电解质锂离子

尚 昕,刘晓红*,饶国华,易 均,王振希

(1.南昌大学环境与化学工程学院,330031,南昌;2.江西省科学院产业处,330099,南昌;2.南昌工程学院理学院,330099,南昌)

聚合物锂离子电池凝胶电解质的研究进展

尚 昕1,刘晓红1*,饶国华2,易 均2,王振希3

(1.南昌大学环境与化学工程学院,330031,南昌;2.江西省科学院产业处,330099,南昌;2.南昌工程学院理学院,330099,南昌)

凝胶聚合物电解质(GPE)因具有良好的力学加工性能、安全性能和较高的室温离子电导率而受到广泛关注。针对国内外通过修饰聚合物基体、优化有机增塑剂、改善锂盐、改善复合离子液体、加入无机粒子的方式对GPE的改性研究进行了相关总结与分析。

凝胶聚合物电解质;锂离子电池;优化与改性

0 引言

锂离子电池因其具有电压高、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点而得到广泛应用[1]。在传统的液态锂离子电池的使用过程中,由于电池的包装破损、电池过充以及在充放电过程中枝晶锂的生成,引起电池漏液、燃烧爆炸和短路等安全问题[2]。为了解决这些安全隐患,研究人员采用复合电解质代替原有的电解液和隔膜,有效地解决了这些安全问题[3]。

聚合物电解质可分为纯聚合物电解质(固态聚合物电解质(SPE))、凝胶聚合物电解质(GPE)和多孔聚合物电解质(PPE)[4]。GPE是由聚合物基体、增塑剂和电解质锂盐通过一定方法形成的具有合适微结构的聚合物电解质体系,将液体电解质分子固定在具有合适微结构的聚合物网络中从而实现离子的传导[5],兼具固体聚合物的稳定性和液态电解质的高离子传导率,从而显示出良好的应用前景[6]。然而GPE的电导率、离子迁移分数和力学性能等有待改进。本文简单介绍了GPE的组成结构和导电机理,对研究者们通过采用修饰聚合物基体、优化有机增塑剂、改善锂盐、改善复合离子液体和加入无机粒子对GPE的改性等研究做了总结。

1 凝胶的定义、组成和结构

凝胶是物质的一种特殊状态。聚合物凝胶通常被定义为一个被溶剂溶胀的聚合物网络体系,通常是将大量的极性小分子增塑剂和聚合物混合并充分搅拌而获得的,可以看作是溶剂溶解在聚合物中。其独特的网络结构使凝胶同时具有固体的粘聚性和液体的分散传导性,使其可用作聚合物电解质[7]。

GPE是由聚合物基体、碱金属盐和低分子有机溶剂3组分进行复合得到,通过范德华力、氢键、结晶以及聚合物间化学交联等凝胶化作用而形成,从结构本质来看,凝胶体系就是由具有给电子能力的聚合物与碱金属盐的阳离子形成的络合体,其中聚合物上的给电子基团都具有较强的配位能力,几个基团在分子内或分子间形成具有溶剂化作用的“笼”,与金属阳离子按固定的比例进行配位,各组分的相互作用决定了GPE的综合性能。

2 凝胶体系的导电机理

虽然目前对于GPE的研究很广泛,但是对其导电机理的探讨仍然没有明确成熟的理论。1979年Armand提出了螺旋隧道模型[8],指出在聚合物电解质中存在由聚合物链段组成的螺旋形溶剂化隧道结构。在低温的情况下,在电解质中离子通过在螺旋形的溶剂化隧道中跃迁来实现传输。而在高温条件下,会有缺陷或空穴出现在聚合物电解质中,通过这些缺陷或空穴离子实现了传输,这种情况属一维离子导体,如果孔道外的阴离子与阳离子形成离子对的能力较强时,则阳离子运动受阻,导电性将大大降低,其导电率与温度的关系服从Arrhenius方程,只有具有化学计量结构的PEO碱金属盐体系符合该机理。

此外Robitaille[9]等研究发现,聚合物与碱金属盐络合物的电导率主要由聚合物的非晶部分贡献。核磁共振研究表明,络合物中金属阳离子的迁移运动主要在非晶区高弹态,即最有利于链段运动的状态。对大多数聚合物来说,无论是线型、分枝型、还是网状型,完整的晶体结构是不存在的,基本属于非晶态或者半晶态,非晶区的传输过程是大多数聚合物电解质离子导电的主要方式。目前,最为大家广泛接受的就是络合—解离—再络合的机理,即阳离子先与聚合物链上的给电子基团发生络合,在电场作用下,随着聚合物链段的热运动,阳离子与给电子基团发生解离,再与别的链段发生络合,从而实现阳离子的定向移动。

3 GPE的改性方法

3.1修饰聚合物基体

目前研究较多的基体有:聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物P(VDF-HFP)等[10],利用接枝、嵌段、交联、共聚、共混、超支化等方法以抑制聚合物基体的结晶并降低其玻璃化转变温度,使基体大部分处于非晶相区(即无定形相区),从而达到提高离子电导率的目的,另外由于聚合物基体本身的特点,当体系中混入不同聚合物时,其性能也就相应地发生变化。

Ma[11]等采用P(MA-AN)/PVA,通过乳液聚合,制备了一种机械性能良好、具有可灵活弯曲特点的GPE。P(MA-AN)的采用使其具有良好的弯曲特性,同时与电解质液体溶胀使其提供良好的离子运动通道。PVA作为乳液聚合的稳定剂和聚合物膜的支撑框架。所制备出的GPE在30 ℃下的电导率为0.98 mS cm-1,电解液的吸收率为自身重量的150%,并且具有良好稳定的电化学窗口(5.2 V vs.Li/Li+)和优良的界面特性,与LiCoO2和石墨电极显示出良好的兼容性。

Ali[12]等采用含30%PMMA-接枝天然橡胶(MG30),用三氟甲磺酸锂(LiTf)和碳酸乙烯酯(EC)溶解在四氢呋喃溶液中制备无水GPE,采用交流阻抗技术,升高温度,频率在0.1~1.0 kHz之间优化MG30-LiTf电导率,发现LiTf质量分数为35%时,呈现最高的离子电导率,在室温下组成为MG30(15):LiTf(9):EC(76),并引入EC提高离子电导率至8.95×10-3S cm-1,Li/Li+界面稳定性大于4.2 V,电池配置Li/MG30:EC/LiCoO2室温下显示出良好的循环性能。

Choi[13]等采用磷腈基型交联剂制备了GPE,以锂阳极、LiCoO2为负极组装成电池,结果显示,放电容量和高速率能力都随交联程度的增加而降低,但容量保持能力得到了改善,DSC研究表明通过使用制备的交联GPE,使Li1-x CoO2电极热稳定性大大提高了。

Lu[14]等以新型亲水的聚四氟乙烯(PTFE)支撑GPE膜,以聚乙二醇和聚甲基丙烯酸环氧丙酯通过阳离子开环聚合和原位交联得到嵌段共聚物(PEG-PGMA),结果表明25 ℃离子电导率可达1.30×10-3S cm-1,电化学窗口可达4.5 V(vs Li/Li+),此外升高温度过程展现了良好的耐燃性和尺寸稳定性,以Li/LiFePO4为电极制成的电池具有良好的循环性能。

Isken[15]等研制了一种基于丙烯酸甲酯的GPE,以甲基丙烯酸乙二醇酯(OEGMA)和甲基丙烯酸苄酯(BnMA)通过自由基聚合得到GPE,OEGMA的乙二醇侧链能够与液体电解质交互,因此在GPE中保持它。而BnMA被用来增强GPE的机械稳定性,这种聚合物是能够保持电解液重量是自身的400%,且具有良好的机械性能,25 ℃时此GPE的电导率可达1.8 mS cm-1,并具有稳定的电化学窗口。

研究者釆用共混、接枝、共聚等方法在聚合物分子链上引入其他聚合物或官能团,使其在保持原始基体较低的玻璃化转变温度和结晶度、较大比例的柔性链段等优势的同时,获得了性能上的提升,其中,如何在保证良好的离子电导率情况下,提高GPE的机械性能是研究的重点。

3.2优化有机增朔剂

增塑剂一般指低分子的极性有机溶剂[16],主要作用是削弱聚合物分子之间的范德华力,降低聚合物的结晶性,增加聚合物分子链的移动性,增加聚合物的塑性。常用的增塑剂有:碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(γ-BL)等[17]。在GPE中加入增塑剂,能形成胶态聚合物电解质而提高导电率,同时还能提高电化学稳定性、降低熔点、黏度、弹性模数和玻璃转换温度等性能,使更多的离子离解并增加运输离子的载流子数目。一般来说,单一增塑剂很难同时满足溶点低、蒸气压低、沸点高、工作温度范围宽、粘度低、无毒、稳定性好等要求,因此通常将多种增塑剂混合使用。

Zhai[18]等以PVDF-HFP/PMMA为基体,采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[(BMIM)BF4]作为增塑剂,制备微孔GPE,微孔基体PVDF-HFP/PMMA通过相转换法合成,并对其孔隙率、微孔结构、液体吸收率进行了系统研究和优化。结果显示此微孔GPE-MIL-60[PMMA-60(40wt%PVDF-HFP和60wt%PMMA)]的孔隙率为56.8%,离子液体吸收率为238 wt%,最低Tg为-87 ℃,最高离子电导率为1.4×10-3S cm-1接近液态电解质,同时显示出良好的热稳定性、良好的界面稳定性和稳定的电化学窗口4.5 V,当LiFePO4/MIL-60/Li硬币型电池在0.1 C、0.2 C和0.5 C第一次放电能力分别为157 mAh g-1、142 mAh g-1和137 mAh g-1。此外在0.1 C和0.2 C经50次循环后容量保持能力分别为起始容量的96%和95%。

左翔[19]等以甲氧基乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGM)和十六烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(HPEGM)为单体,三乙二醇二甲醚(TEGDME)为增塑剂,与锂盐(高氯酸锂,LiClO4)和光引发剂(安息香二甲醚,DMPA)复合制成光敏体系,经紫外(UV)固化得到物理交联型GPE薄膜,用红外(IR)光谱、差热分析(DSC)、拉伸测试和交流阻抗(AC)等方法对其进行了研究,结果表明:当共聚物P(MPEGM-HPEGM)中HPEGM含量为50%(w)时,十六烷基链段(C16)在聚氧化乙烯(PEO)链段静电斥力的作用下发生聚集,自组装形成了物理交联,提高了共聚物的空间稳定性,制备的电解质在30 ℃时电导率可达8.7×10-4S cm-1,电化学窗口为0~4.5 V(vsLi/Li+)。组装成的LiFePO4/GPE/Li电池,在30 ℃时以0.1 C和0.2 C倍率进行充放电测试,首次放电容量分别为154.7 mAh g-1和148.0 mAh g-1。

Cai[20]等还以非挥发的三(甲氧基聚乙二醇)铝酸酯((MPEGn)3-Al)为增缩剂,甲氧基乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGM)和十六烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(HPEGM)为单体制备GPE,结果表明当采用40 wt%的MPEGM、10 wt%的HPEGM和50 wt%的(MPEGn)3-Al组成,在30 ℃盐浓度为[Li]:[EO]=1:20时,离子电导率可达0.59×10-3S cm-1。以LiFePO4为负极,Li为正极组装成电池,以0.1 C倍率循环,在30 ℃和 50 ℃温度下放电容量分别为146 mAh g-1和151 mAh g-1。

李琪[21]等以偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物为基体,通过与聚甲基丙烯酸甲酯共混,加入导电盐LiPF6、以聚乙烯吡咯烷酮为增塑剂,制备了高电导率的复合凝胶聚合物电解质(CGPE)。经测试表明,当PMMA质量分数为20%时,CGPE电导率大于10-3S cm-1,在4.65 V电化学窗口下稳定;以磷酸亚铁锂为正极时,在0.1 C和0.2 C倍率下放电时,首次放电容量分别为138 mAh g-1和98.3 mAh g-1。

增塑剂的种类和含量都会对GPE的性质产生影响。离子传导在聚合物基体上主要发生在无定形相,加入增塑剂后可以有效降低聚合物基体的结晶度,增加电解质无定形区域范围,提高电导率。研究者们通过合成和使用不同种类的增塑剂,在保证良好离子电导率的条件下,降低了体系的结晶度,使体系的安全性得到提高。

3.3改善锂盐

在锂离子电池中导电盐的选择是决定电解质性能的一个重要因素,聚合物电解质传输的Li+主要由锂盐提供,选择的锂盐最好具有较好的溶解性和化学稳定性、并且要使锂离子在电极材料中有较高的嵌入量和较好的可逆性,同时保证低成本和无污染[22]。锂盐可按阴离子种类的不同,分为无机阴离子锂盐和有机阴离子锂盐两大类。无机阴离子锂盐主要包括LiClO4、LiBF4、LiAsF6和LiPF6等,有机阴离子锂盐主要包括LiCF3SO3和LiN(SO2CF3)2及其衍生物。

Liu[23]等以N-甲基-N-丁基哌啶鎓-双三氟甲磺酰基酰亚胺(PP14TFSI)、双三氟甲磺酰基亚胺锂盐(LiTFSI)和基体P(VDF-HFP)通过溶液浇铸法制备离子液体凝胶聚合物电解质(ILGPE),并通过扫描电子显微镜(SEM)进行观察、热重分析(TG)和电化学检测。结果显示将PP14TFSI加入聚合物电解质P(VDF-HFP)-LiTFSI中形成了三维网络结构,得到的ILGPE在150 ℃下稳定,在310 ℃不考虑溶剂挥发将不会分解,离子电导率随温度上升而增加,在20 ℃和80 ℃离子电导率分别为0.23×10-3S cm-1和2.1×10-3S cm-1。电化学窗口为-0.15~4.85 V vsLi+/Li,这个宽度足以使用于常见的电极材料,电池测试表明当ILGPE运作在Li/LiFePO4电池中即使在80 ℃也稳定,在60 ℃、1 C倍率下经100次循环电池容量为131.01 mAh g-1,容量保持率达90%,显示出良好的循环性能。

Kufian[24]等采用二草酸硼酸锂(LiBOB)为锂盐,加入到等质量混合的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)中,LiBOB的摩尔电导率的变化与电解质盐浓度的平方根成比例,遵循弱电解质理论。0.6M的LiBOB加入到EC/PC中,室温最高电导率为4.8 mS cm-1。在此基础上,以10 wt%~50 wt%PMMA加入进去,维持温度在343 K和353 K之间,经20 min获得GPE,对干燥含20 wt% PMMA的GPE通过交流阻抗(EIS)、DSC、迁移数测量、线性扫描伏安法(LSV)和循环伏安法(CV)进行进一步研究。以Li/LiCoO2为电极组装电池,在4.2~3 V间进行充放电。发现在373 K下离子电导率为3.58 mS cm-1,电导率与温度关系遵循熔体粘度与温度关系式(VTF),玻璃化温度Tg为298 K,298 K下离子迁移数为0.46,电化学窗口为4.7 V(vsLi/Li+),经20次循环放电容量稳定在130 mAh g-1。

锂离子嵌入量大的锂盐,会使在材料溶剂化程度提高,改善材料的电化学性能。在小分子溶剂中,具有较大阴离子半径的锂盐,其解离能大,使得电离程度高,Li+在溶剂中的含量也会比较大。由此研究者们选择或制备阴离子半径大的锂盐,这样有利于提高GPE的电化学性能。

3.4改善复合离子液体

离子液体具有非挥发特性、导电性良好、电化学窗口稳定、较宽的温度稳定范围、无着火点、无可燃性等特点[25],添加室温离子液体(RTIL),可削弱锂离子和聚合物链之间的相互作用,增强锂离子的运动能力,提高迁移率。目前应用于锂离子电池电解质的离子液体主要有咪唑类、季铵盐类、吡唑类和哌啶类等[26]。

Choi[27]等通过离子交换反应成功制备了一种基于咪唑阳离子和双三氟甲磺酰基酰亚胺阴离子的新型二聚离子液体。通过核磁共振氢谱(1H NMR)和DSC对其化学位移和热性能进行了检测,研究了二聚离子液体对GPE界面阻力的影响,利用SEM观察了GPE中含有和不含有1,1-戊集-2,3-二甲基-三氟甲基-磺酰基-二亚胺(PDMITFSI)离子液体的锂沉积后的电极。结果显示添加PDMITFSI离子液体代替EC/PC溶剂的离子电导率水平有所降低,降低了GPE的界面阻力,并使锂电池中锂的沉积和溶解过程可逆。此外,当PDMITFSI离子液体作为增容剂调节电极电解质富集时,枝晶锂的形成明显减轻。

Yun[29]等以P(VdF-HFP)为基体,将其沉浸于含有1M二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、1:1配比的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸丙烯酯(PC)和1-乙基3-甲基咪唑-二(三氟甲基磺酰)亚胺(EMITFSI)的混合电解液中,制成GPE,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)复合碳涂层的LiFePO4、PVdF和炭黑Super-p以92:4:4附在铝箔片上为阴极,与锂阳极制成电池。结果显示Li/LiFePO4电池的初始放电容量为136 mAh g-1,具有高能量密度和良好的安全性。

Li[30]等以N-甲基-N-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺(PYR14TFSI)为离子液体,以二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)为锂盐,以P(VdF-HFP)为基体,以1:1:1比例制成电解质,室温下电导率为3.5×10-4S cm-1,电化学窗口4.8 V(vsLi/Li+)。Li/ILGPE (1:1:1)/LiFePO4电池第一次充电和放电容量为139.7 mAh g-1和123.1 mAh g-1,以0.1 C比率进行20次循环后充电和放电容量分别为122.6 mAh g-1和120.4 mAh g-1。

合成改性后的离子液体/聚合物复合电解质具有传统电解质无法比拟的优点,包括降低界面阻力,减少枝晶锂,具有可观的能量密度和良好的安全和循环性能,但是其电导率达不到10-3S cm-1,不够理想,还有待进一步的提高。

3.5加入无机粒子

无机物粒子在聚合物膜中的分散,不但改善了聚合物膜的机械性能,而且阻碍聚合物链段的规整排列[31],使其保持高度无定型态,降低了聚合物膜基体的结晶度,增加了聚合物膜的孔隙率,导致Li+离子在GPE中的迁移加快,电导率得以提高。另外在无机粒子和有机物间存在着界面效应,这种作用可能对锂离子的传输有积极作用。因此无机物粒子,特别是纳米粒子填充聚合物共混改性制备的GPE,一般有较好的机械性能和较高的电导率。常用的无机粒子分为两类[32],一类为填料参与到离子导电过程中(多为固体电解质掺杂):LiN2、LiAl2O3、LiAlO2等,另一类为电化学惰性填料:SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、MgO等。

Kurc[33]以PAN为基体,添加混合TiO2-SiO2无机陶瓷填料制备GPE,显示出良好的力学性能、机械性能和电化学性能。

Zalewska[34]等以PVdF-HFP为基体,1-氰甲基-3-甲基咪唑二(三氟甲磺酰基)酰亚胺([CCNIm+][TFSI-])、1-氰丙基-3-甲基咪唑二(三氟甲磺酰基)酰亚胺([C3CNIm+][TFSI-])和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)为电解液,用Al2O3与TiO2(原始和经过酸表面改性的)为填充剂制备GPE。结果表明,添加TiO2的共聚物与0.1或0.5 M的LiTFSI和[C3CNIm+][TFSI-]的离子电导率可达3×10-4S cm-1,t+=0.3,添加Al2O3使电解质、电极界面阻力减少3倍,稳定在1 500 Ω。热分析表明膜可稳定至200 ℃,添加无机物使聚合物结晶度下降2倍。

Xie[35]等将纳米SiO2掺杂于聚乙烯支撑的聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(P(MMA-BA)/PE)膜中支撑聚合物凝胶电解质,改善了高电压锂离子电池的循环稳定性。P(MMA-BA)/纳米SiO2/PE经测试表明,当膜含5wt%纳米SiO2时有最好的性能,与未掺杂无机物的电解质相比,有更好的空隙结构和更高的电解液吸收率,使室温下电导率从1.23×10-3S cm-1提高到2.26×10-3S cm-1,热稳定性从300 ℃提高到320 ℃,电化学窗口为5.6 V(vs.Li/Li+)。Li/GPE/Li(Li0.13Ni0.30Mn0.57)O2电池在高的电压范围3.5~5.0 V内的循环稳定性得到明显改善,经50次循环容量保持能力达92.8%。

Lee[36]等在多孔复合聚合物P(VdF-HFP)中添加具有核壳结构的SiO2(Li+)球形颗粒,使其具有独特的运输和机械性能。

Shubha[37]等以P(VdF-HFP)为基体,采用静电纺丝技术,与层状纳米黏土整合制备GPE,室温下显示出高孔隙率、良好的电解液吸收率、优良的热稳定性和电化学性能,降低界面阻力更好的兼容电极,增强了循环性能。

Liao[38]等将聚环氧乙烷(PEO)与聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(P(VdF-HFP)混合,并添加纳米Al2O3进行改性,以聚丙烯(PP)为支撑体,制成GPE基体PEO-P(VdF-HFP)-Al2O3/PP。通过力学试验、CA、EIS、TGA和充放电实验检测,结果表明:当掺杂10wt%纳米Al2O3于PEO-P(VdF-HFP)中,机械强度从9.3 MPa提高到14.3 MPa,膜的孔隙率从42%提高至49%,电解液吸收率从176%提高至273%,热分解温度从225 ℃提高至 355 ℃。相应的离子电导率从2.7×10-3S cm-1提高至 3.8×10-3S cm-1,采用相应GPE的锂电池呈现良好的速率和循环性能。

研究者大多选择组合或纳米级无机填料,在保证良好的电导率的情况下,GPE的机械性能和力学性能得到了改善。需要注意的是,无机填料的加入对GPE会产生正负两方面的作用,当加入适量的无机填料,将增加无定形区的含量,提高阳离子的迁移数,提高电导率,抑制电极与电解质界面反应,并促进电极反应,促进孔隙的生成,此外电导率也可能通过粒子相形成导电通道而得到提高,但当无机粒子过量将抑制聚合物促进离子的迁移,降低电导率,因此加入适量的无机填料,电导率存在最大值。

4 结束语

伴随凝胶聚合物锂离子电池的产业化起步,因其巨大的市场潜力,众多国家、公司和企业都积极制定了相关发展计划,并投入了大量的人力和物力进行研究开发,以适应市场需求。而开发综合性能良好的GPE,将对凝胶聚合物锂离子电池的发展起到巨大的促进作用。从上文看,研究者往往采用多种方法相结合对GPE进行改性,改善目标包括在室温或低于室温环境下其离子导电率相对较高、机械性能与力学性能良好、热学性能和电化学性能相对稳定、具有可靠的循环性和较好的电极相容性等。

新型GPE的研究涉及面广,涉及领域包括材料科学、能源科学、电化学和高分子科学等学科。探究GPE的导电机理,寻找新的基体、支撑体、增塑剂、无机纳米粒子、离子液体和锂盐,从而提高其电导率,改善其机械性能和与电极的相容性,将是未来GPE研究的主要方向,其中添加无机纳米粒子进行GPE的改性将是研究的重点。

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ProgressinPolymerGelElectrolyteofLithium-ionBattery

SHANG Xin1,LIU Xiaohong1*,RAO Guohua2,YI Jun2,WANG Zhenxi3

(1.School of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang University,330031,Nanchang,PRC;2.Department of Industry,Jiangxi Academy of Sciences,330099,Nanchang,PRC;2.School of Sciences,Nanchang Institute of Technology,330099,Nanchang,PRC)

Gel polymer electrolyte (GPE) has good mechanical processing performance,safety performance and higher ionic conductivity at room temperature and has been widely concerned. In this paper,aiming at inland and abroad,modification of gel polymer electrolyte by modifying the polymer substrate,optimization of organic plasticizer,improving lithium salt,improving compound ionic liquid,adding inorganic particles,were made summary analysis.

gel polymer electrolyte;lithium ion batteries;optimization and modification

2014-07-01;

2014-07-22

尚 昕(1990-),男,辽宁人,硕士研究生,主要从事聚合物电解质方面的研究。

江西省科研院所基础设施配套项目(20133BBA13029);江西省科学院产学研项目(2012-02)。

*通讯作者:刘晓红(1963-),女,教授,主要从事化工过程新工艺、新技术的开发研究,E-mail:Liu276326@163.com。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.04.005

TM911.49

A

1001-3679(2014)04-0443-07

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