高分子材料在锂离子电池中的应用

高分子材料的定义：高分子材料：macromolecularmaterial,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对质量较高较高的化合物构成的材料，通常分子量大于10000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子材料等。高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。高分子材料在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色，新时代的高分子材料更是与各行各业紧密不可分。近年来,高分子材料的新型发展方向已经逐渐拓展到医用、通讯、光电等方面。性能越来越好的高分子材料在生活中，生产上应用的越来越广泛。高分子材料发展与应用高分子材料导电电极固体或胶体电解质电子或空穴传输层光敏染料质子交换膜隔膜基板和封装材料太阳能电池锂离子电池燃料电池广泛应用锂离子电池工作原理

正极反应：负极反应：电池总反应：

聚合物锂离子电池的工作原理与液态锂离子电池基本相同唯一的区别在于锂离子在固体电解质中的传导机理。在聚合物锂离子电池内，主要是借助聚合物链段的运动来实现离子的传导。聚合物锂离子电池，形状上可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化，大大提高了，电池造型灵活性，且电化学性能等方面也有大幅度提高。聚合物正极材料常用正极材料LiXCoO2LiXNiO2LiXMn2O4

聚合物正极材料聚苯胺(PAn)聚吡咯(PPY)聚噻吩(PTh)聚对苯(PPP)聚硫化物聚苯胺单体：在电池中的重要型式：聚苯胺正极材料在锂离子电池中作用机理：P型掺杂(或脱杂)PAn电极充放电时通过阴离子掺杂脱杂实现N型掺杂(或脱杂)PAn电极充放电时通过阳离子掺杂脱杂实现聚苯胺电导率与PH关系：PH＞4

电导率与PH值无关绝缘性2＜PH＜4电导率随PH值降低而迅速增加呈半导体特性2＞PH电导率与PH值无关金属性聚苯胺制备方法：电化学方法、化学法、乳液聚合法微乳液聚合法、模板聚合法等。聚吡咯单体：氧化还原反应：共轭链聚吡咯正极材料在锂离子电池中作用机理：聚吡咯是中性共轭链聚合物，也需掺杂引入载流子其主链上正电荷就是载流子。载流子沿共轭链运动及电荷跃迁产生导电现象。PPy的稳定状态是氧化(P型)掺杂。P型掺杂的一般反应式是：PPy+氧化态PPy0中性态当阴离子及支持电解质均为硝酸根、高氯酸根等较小的球形阴离子，其反应是可逆的。弱酸性溶液：碱性溶液：PPy膜对阴离子会发生与亲核性很强的OH-离子交换,其后的电化学还原和再氧化伴随OH-的脱掺杂和再掺杂。但碱性过强会导致PPy结构破坏。水溶液：PPy所处的电位超过0.5V时就会发生不可逆的氧化降解反应，使其共轭链结构破坏，失去导电性和电化学活性聚噻吩聚噻吩的制备条件较为苛刻，若控制好氧化剂的氧化电势，则噻吩及其衍生物的PTh粉状物具有较高电导率。聚噻吩的一般合成方法：聚硫化物聚合物负极材料这类材料的分子结构中含有双硫键(-S-S)，基于其可逆的电解聚-电聚合过程(2S-而发生能量交换。理论能量交换密度1500-3500W.h.kg-1，实际能量密度可达830W.h.kg-1。这种材料很大优点就是可按预定方式控制其有机基团和分子结构及通过共聚，共混来改变物理、化学和电化学性能S-S+2e-）聚硫缺化物勇材料税充放捞电机正理：本身旅不导异电，顿在充匙放电绢循环堵中反餐复发校生电聚虫合和靠电解激聚反遣应放电-电解骆聚反芦应充电-电聚印合反虑应速率搁控制症步骤速率喝控制肤步骤自由讨基反休应自由疾基反匹应常见秤的聚吗合物锂离惊子电股池的学负极漂材料聚硫危化物聚2、5-二巯竹基-1饺,3趣,4倚-噻二奥唑硫链档交联互网状歼聚合乱物聚硫熊化碳粗类聚袖合物聚合旧物电鲜解质聚合煌物电才解质效是指让由大北分子叔量的内聚合乱物本所体(包括标共轭)与盐赚并添松加无耐机材忙料所扛构成缺的体绿系，烈具有秒离子叮传导废性。聚合学物电耗解质爱电解瓶质又抽称为注复合洗聚合览物电萌解质魂，或闷杂化聚合县物电究解质袖，通湖常状袋态下依为固恢态。聚合禽物电馒解质城薄膜既一般华通过溶剂掌蒸馏的方忆法获剩得。聚合京物电伞解质坝提高涛电导胳率主轧要途吊径是殃通过共混、形成差聚合物(例接赢枝共副聚物秧、嵌纽奉段共烘聚物)、交联、加入爪掺杂窑盐、加入云增塑附剂、加入激无机莫填料和提高眨主链湖的柔呜性等降旧低聚合讲物结区晶度图。聚合勒物电猾解质捕种类岸：共混罪聚合忘物：使烦分子能链间店相互制作用麻，抑院制结艘晶生损成。共聚线物：叛抑华制结矮晶，健提高鸣链段洲运动冷的能院力。交联妈聚合端物：提篇高聚锯合物萍物理宁机械壳性能告，抑狱制PE缺O结晶哲。接枝然聚合冬物：将捆短的拉低聚还醚接痛到聚谋合物冰主链蒸上，恰提高蜘导电执。梳形惰聚合赢物：大央量PE切O侧链，可抑聋制结辣晶增矿加无替定形承区含恶量。超支横化或玻星聚津合物：三咱维球岭结构谦，含旁大量呜支化庄单元茧和末雷端单计元。盐掺饲聚合辟物：有帝较高赴室温磨电导宜率和隙粘弹蜡性。单离挪子导爷电的粪聚合椅物：只赴有一排种离劣子能握迅速述传导抛的离撇子导确体。无机灾粉末脖复合泉型聚刑合物：增歼强分争子材葡料机妹械性其能。聚合龟物导哈电机牺理首先满锂离周子与课链段捆上某些好官能常团形纠成缔罚合体借助活高分愈子链春段蠕构动部分边离子却跨越谦能垒使活渴性位恐移动看或替箩换锂离沈子在艇电场风下定轿向移脆动k聚合赢物锂资离子跌电池邮的优挨点：聚合械物膜茧厚度掀可以鸡很薄竖，电廊池质并量相绞对较即轻；消除醒了液抖态电概解质矮锂离膨子电山池中拖电极覆和电抛解质组分携间的品电化默学反慕应，料提高决了电绪池