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本论文共分四个部分: 第一部分为背景材料与综述。概述粘土矿物快离子导体及其在固态电池中的应用的研究成果,同时介绍聚合物凝胶电解质的最新研究成果,锂水电池、锂离子电池及锂离子电池正极材料研究概况。第二部分为含水的固体电解质研究。主要介绍两类含水固体电解质的研究,第一类为以聚甲基丙烯酸为基的含水凝胶电解质,按自由基聚合方法制备聚甲基丙烯酸,用溶液浇注法制备电解质膜。新制的聚甲基丙烯酸室温电导率为1.63×10-7S.cm-1,含水量为19.2%,电导率会随着水分含量增加而增加,说明水分的存在会降低聚合物分子链之间的相互作用。聚甲基丙烯酸膜露置空气中会逐渐失去水分,使电导率降低。往聚甲基丙烯酸膜中加入用自由基法合成的聚甲基丙烯酸锂,随重量比的增加,电导率先增大后减小,在重量比为Li-PMAA:PMAA=1:1时电导率达到最大。往聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸锂混合物中加入甘油,电导率先略微下降,后迅速上升,电解质膜呈现最大电导率时其组分为聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸锂和甘油,重量比为3:2:3,最大室温电导率为2.3×10-4S.cm-1。膜呈现固态。在凝胶膜中加入氧化铝,可增强凝胶膜的硬度,加入极少量氧化铝时,电导率上升,但重量百分数超过0.2%时,电导率下降。交流阻抗谱测试表明,凝胶膜中含有硬段微区和软段微区,硬段微区电阻和软段微区的电阻都随水分的增多而减小。以石墨为电极的稳态极化曲线测试表明,凝胶膜中的H+能在石墨表面放电,生成氢气,该过程相当于电解水。凝胶膜电导率随温度变化的曲线表明,凝胶膜的电导率在62℃时呈现最大值,说明水分子在凝胶膜的导电过程中起重要作用;甘油对氢离子导电也起帮助作用,因为它能减弱聚合物分子链间的相互作用。凝胶膜的平衡电位是-90mV,交换电流密度0.7μA/cm2,凝胶膜与石墨组成的电极是一个不可逆电极。凝胶膜的直流电导是2.25×10-7S.cm-1,凝胶膜的直流电导:交流电导<0.1%,说明凝胶膜是一种以离子导电为主的固体电解质膜。第二类含水固体电解质是聚甲基丙烯锂复合的蒙脱石固体电解质。聚甲基丙烯酸锂重量分数在50%以内,采用两种方法复合,一种是水溶液复合方法,另一