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在金属锂二次电池中,锂硫电池被认为是最具吸引力的电池体系,其理论比能量达1200Wh/kg。目前研究的锂硫电池所用电解质体系主要为液体电解质,但使用有机电解液的Li/S电池仍然存在安全性,金属锂负极接枝,单质硫的溶损等问题。研究表明,锂硫电池中引入聚合物电解质具有较大的应用前景。本文针对锂硫二次电池用聚合物电解质所存在的离子导电率低,电极相容性差等难题,结合聚硫系化合物优良的的粘结性、疏水性并且易固化性。设计合成一种新型含硫的聚合物以改善电解质的导电性能和与硫电极界面相容性能。期望制备出既有较高离子电导率,又有较好成膜加工性能和电极相容性能的聚合物电解质材料。本文以两种不同的合成路线,设计合成了一系列支链为小分子PEG,主链含硫的聚合物,分别为甲基丙烯酸聚乙二醇酯基聚硫化合物(PS(MAA-PEG))和1,3-二氯-2-丙醇聚乙二醇醚基聚硫化合物(PS(DCP-PEG))。本文还通过对合成的PS(DCP-PEG)掺杂无机离子SiO2,制备了PS(DCP-PEG)/LiClO4/SiO2复合聚合物电解质。采用SEM、DTA、IR、TG、DSC、XRD、元素分析、交流阻抗等手段研究了聚合物的合成条件,聚合物的结构、玻璃化转变温度、交流阻抗谱图和导电性能,通过这些方面的分析探讨了复合聚合物电解质导电性能的增强机制。主要研究结果如下:(1)PS(MAA-PEG)/LiClO4体系的交流阻抗结果表明,将PEG分子接枝到含硫聚合物主链上可以得到具有一定离子导电率的聚合物。对于不同分子量的PEG以PEG400,PEG600为支链时电导率最大。在25℃下PS(MAA-PEG400)/LiClO4的离子电导率达到8.39×10-6S/cm;PS(MAA-PEG600)/LiClO4的离子电导率达到7.12×10-6S/cm;PS(MAA-PEG1000)/LiClO4室温离子电导率为1.86×10-7S/cm。(2)PS(DCP-PEG)交流阻抗结果表明, PS(DCP-PEG)/LiClO4电解质的电导率明显提高。在导电性方面,在室温下PS(DCP-PEG400)/LiClO4和PS(DCP-PEG400)/LiClO4电解质膜的电导率分别达到了1.68×10-5S/cm、1.10×10-5S/cm.升高温度到80℃,二者的电导率达到了3.09×10-4S/cm、1.91×10-4S/cm。PS(DCP-PEG400)电解质的电导率明显高于PS(DCP-PEG600)电解质体系,二者室温下电导率提高程度较大,和PEO相比可提高近一个数量级。(3)在对制备的PS(DCP-PEG)/LiClO4/SiO2复合聚合物电解质,通过SEM、DTA、TG、DSC、交流阻抗等技术表征与分析结果如下:SEM分析表明,无机粒子比较均匀的分布在PS(DCP-PEG400)基聚合物基体中,在PS(DCP-PEG600)出现部分的团聚现象;DTA与图谱分析表明,两种复合电解质PS(DCP-PEG400)/LiClO4/SiO2,PS(DCP-PEG600)/LiClO4/SiO2,而初始分解温度分别提高了50℃左右,,表明SiO2粒子提高了复合材料的热稳定性能;DSC分析表明,掺杂SiO2后复合物的玻璃化温度有所降低,表明掺杂后无机粒子改变聚合物的结构有抑制聚合物电解质体系结晶的作用,有利于聚合物电解质导电性的增强;离子电导率结果表明,添加SiO2体系的电导率明显高于PS(DCP-PEG)/LiClO4体系的电导率,而PS(DCP-PEG400)/LiClO4/SiO2复合聚合物电解质得到的室温电导率最高,为1.07×10-4S/cm,较PEO/LiClO4聚合物电解质(室温电导率为5.86×10-6S/cm)高两个数量级,PS(DCP-PEG)/LiClO4/SiO2电解质膜的电导率随着SiO2含量的增加先不断增大,当SiO2含量达到8wt%时,体系的电导率均达到最大值,继续增加SiO2含量,电导率反而减小。