王旭尧，陈 程，闫晓丹，张灵志†

磺酸型聚乙烯亚胺单离子导体聚合物电解质的制备及其电化学性能研究*

王旭尧1,2,3,4，陈 程1,2,3，闫晓丹1,2,3，张灵志1,2,3†

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院可再生能源重点实验室，广州 510640；3. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640；4. 中国科学院大学，北京 100049）

通过胺基与双键官能团的迈克尔加成反应将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸锂（AMPSLi）接枝到聚乙烯亚胺（PEI）链上，对PEI进行功能化改性制备磺酸型单离子导体PEI-AMPSLi，再与聚丙烯腈（PAN）通过静电纺丝制备纳米纤维膜。纳米纤维膜吸收电解液后得到单离子导体聚合物电解质，经热交联处理的聚合物电解质具有10.69 MPa的拉伸强度，其室温离子电导率为2.91 mS/cm，锂离子迁移数为0.89，电化学窗口为5.45（vs. Li/Li+）。在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨全电池中用作聚合物电解质时，0.5 C倍率电流循环时初始放电容量为171 mA∙h/g，200次循环后容量保持率为77.6%。

聚合物电解质；聚丙烯腈；功能化聚乙烯亚胺；锂离子电池

0 引 言

锂离子电池（lithium ion battery, LIB）具有能量密度大、无记忆效应、循环寿命长等优势，被广泛用作如手机等便携式电子设备的电源[1]。为了满足新能源电动汽车市场不断增长的需求，LIB面临着巨大的技术挑战，在进一步提高能量密度的同时需确保其安全性。目前用于LIB的商用有机电解液存在易泄漏、易燃、易爆等严重安全隐患。聚合物电解质因其较高的安全性，被认为是解决下一代高能量密度LIB安全问题的主流解决方案之一[2]。

常见的聚合物电解质材……