鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究的開題報(bào)告

鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義：鋰離子電池作為一種高能量密度的電池，已成為電動(dòng)汽車、智能手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中最重要的電源。而在鋰離子電池的生產(chǎn)中，電解質(zhì)是其中重要的組成部分之一，它作為離子傳輸?shù)慕橘|(zhì)，直接影響著電池性能的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。傳統(tǒng)的鋰離子電池電解質(zhì)通常采用有機(jī)液體電解質(zhì)，但由于其易燃、揮發(fā)性大、毒性較大等問題，限制了該技術(shù)的應(yīng)用。而凝膠聚合物電解質(zhì)具有熱穩(wěn)定性高、電化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)電性好、抗漏電性能好等優(yōu)點(diǎn)，成為了鋰離子電池中一種新興的電解質(zhì)。因此，本課題擬研究鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)的制備及性能，旨在探索一種新型的鋰離子電池電解質(zhì)，以提高電池的性能、穩(wěn)定性和安全性，為鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容：本課題的研究內(nèi)容包括以下方面：1.設(shè)計(jì)合適的聚合物結(jié)構(gòu)及化學(xué)合成方法，制備鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)。2.對制備的電解質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)測試，比較其與傳統(tǒng)有機(jī)液體電解質(zhì)的性能差異，包括導(dǎo)電性、離子傳輸數(shù)、電化學(xué)穩(wěn)定性以及耐候性等。3.將制備出的電解質(zhì)與正負(fù)極材料組裝成鋰離子電池，并對其進(jìn)行電化學(xué)性能測試，包括循環(huán)性能、放電性能、容量保持率等指標(biāo)測定，比較其與傳統(tǒng)鋰離子電池的性能差異。4.通過分析電解液的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)變化，探究電解質(zhì)的尤其是凝膠聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。三、研究方法和實(shí)驗(yàn)步驟：1.根據(jù)研究目標(biāo)設(shè)計(jì)聚合物結(jié)構(gòu)及化學(xué)合成方法，制備鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)。2.對制備出的電解質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)測試，比較其與傳統(tǒng)有機(jī)液體電解質(zhì)的性能差異，包括導(dǎo)電性、離子傳輸數(shù)、電化學(xué)穩(wěn)定性以及耐候性等。3.將制備出的電解質(zhì)與正負(fù)極材料組裝成鋰離子電池，并對其進(jìn)行電化學(xué)性能測試，包括循環(huán)性能、放電性能、容量保持率等指標(biāo)測定，比較其與傳統(tǒng)鋰離子電池的性能差異。4.通過對電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)變化進(jìn)行分析，探究凝膠聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。四、預(yù)期結(jié)果和進(jìn)展：本課題的研究成果將包括：1.成功合成鋰離子電池凝膠聚合物電解質(zhì)。2.對制備的電解質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)測試，發(fā)現(xiàn)其與傳統(tǒng)有機(jī)液體電解質(zhì)相比具有更好的電化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、抗漏電性、耐候性等特點(diǎn)。3.將電解質(zhì)與正負(fù)極材料組裝進(jìn)電池進(jìn)行測試，得出其循環(huán)性能、放電性能、容量保持率等性能指標(biāo)。4.通過分析電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)變化，深入探究凝膠聚合物電解質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制和穩(wěn)定性問題。五、參考文獻(xiàn)：1.HuafengLi,ZhirongZhao,etal.Electrolytesforlithiumandlithium-ionbatteries.MaterialsToday,2015,18(5):252-264.2.ZhibinZhou,XiaodongGuo,etal.Advancedpolymerelectrolytesforlithium-ionbatteries.JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(5):1914-1929.3.DianlongWang,YanjunMeng,etal.Apolymericgelelectrolytewithhighionicconductivityandgoodinterfacialstabilityforlithium-ionbatteries.JournalofMaterialsChemistryA,2013,1(6):2091-2098.4.ZongpingShao,QianWang,etal.Ionicconductivityenhancementofpolymericgelelectrolytesbyinsitucross-linkingpolymerization.RSCAdvances,2015,5(39):31011-31017.5.FengZhang,XiaoleiSun,etal.Poly(ethyleneglycol)-basedgelp